KLASIFIKASI MASSA BATUAN

Pengantar

Selama uji kelayakan dan tahap desain awal dari proyek ketika sangat sedikit Informasi rinci yang tersedia pada massa batuan dan tekanan dan karakteristik hidrologi penggunaan skema klasifikasi massa batuan dapat memberikan keuntungan lumayan sederhananya ini mungkin melibatkan menggunakan skema klasifikasi sebagai check list-untuk memastikan bahwa semua Informasi yang relevan telah dipertimbangkan Di akhir spektrum satu atau lebih batu massa skema klasifikasi dapat digunakan untuk membangun sebuah gambaran tentang komposisi dan karakteristik massa batuan untuk memberikan perkiraan awal dari persyaratan dukungan dan memberikan estimasi kekuatan dan deformasi deformasi massa batuan

Adalah penting untuk memahami keterbatasan skema klasifikasi massa batuan(Palmstrom dan Broch 2006) dan bahwa penggunaannya tidak (dan tidak bisa) mengganti beberapa prosedur desain yang lebih rumit Namun penggunaan prosedur desain membutuhkan akses ke informasi yang relatif rinci di dalam tegangan in situ sifat massa dan urutan penggalian direncanakan tidak ada yang mungkin tersedia pada tahap awal dalam proyek Agar informasi ini menjadi tersedia penggunaan klasifikasi massa skema batuan harus diperbarui dan digunakan dalam hubungannya dengan analisis situs tertentu

Klasifikasi Rekayasa Massa Batuan

Skema klasifikasi massa batuan telah berkembang selama lebih dari 100 tahun sejak Ritter (1879) mencoba untuk merumuskan suatu pendekatan empiris untuk desain terowongan khususnya untuk menentukan persyaratan penyangga Sementara skema klasifikasi yang tepat untuk mereka adalah aplikasi asli terutama jika digunakan dalam batas-batas sejarah kasus dari yang mereka telah kembangkan kehati-hatian yang cukup harus dilakukan dalam menerapkan klasifikasi massa batuan untuk masalah rekayasa batuan lainnya

Ringkasan dari beberapa sistem klasifikasi penting disajikan dalam bab ini danmeskipun setiap upaya telah dibuat untuk menyajikan semua data yang relevan dari teks asli ada banyak catatan dan komentar yang tidak dapat dimasukkan pembaca yang tertarik harus berusaha untuk membaca referensi yang dikutip agar dapat diapresiasi penggunaan dan keterbatasan masing-masing sistem

Sebagian besar parameter skema multi-klasifikasi (Wickham et al (1972) Bieniawski (1973 1989) dan Barton et al (1974)) sejarah yang dikembangkan dari kasus teknik sipil di mana semua komponen karakter rekayasa geologi darimassa batuan dimasukkan Batuan yang keras di tambang bawah tanah bagaimanapun terutama pada level dalam pelapukan massa batuan dan pengaruh air biasanya tidak signifikan dan dapat diabaikan Sistem klasifikasi yang berbeda menempatkan penekanan yang berbeda pada berbagai parameter dan disarankan bahwa setidaknya dua metode yang digunakan dimana pun selama tahap awal dari proyek

Klasifikasi Massa Batuan Terzaghi

Referensi paling awal untuk penggunaan klasifikasi massa batuan terhadap desain penyangga terowongan ditulis oleh Terzaghi (1946) di mana beban batu yang dibawa oleh set baja diperkirakan berdasarkan klasifikasi deskriptif Sementara tidak ada tujuan yang berguna yang dapat diterima dengan memasukan klasifikasi Terzaghi secara detail dalam diskusi ini pada desain penyangga menarik untuk memeriksa deskripsi massa batuan termasuk dalam tulisan tarzaghi karena yang diperhatikannya adalah karakteristik yang mendominasi perilaku massa batuan terutama dalam situasi di mana gravitasi merupakan kekuatan dominanDefinisi yang jelas dan ringkas dan praktis termasuk dalamdeskripsi adalah contoh yang baik dari jenis informasi geologi teknik yangpaling berguna untuk rekayasa desain

Deskripsi Terzaghi ini (dikutip langsung dari paper) adalah

1048696 batuan utuh mengandung kekar atau retakan kecil Oleh karena itu jika patah batuan akan patah melewati sound rock Pada rekening cedera batu karena peledakan spalls mungkin drop offjam atap beberapa hari setelah peledakan atau Hal ini dikenal sebagai kondisi spallingKeras batu utuh juga dapat ditemui dalam kondisi bermunculan melibatkanspontan dan kekerasan detasemen lempengan batu dari sisi atau atap1048696 batu Stratified terdiri dari strata individu dengan sedikit atau tidak ada resistensi terhadappemisahan sepanjang batas antara strata Strata mungkin atau mungkin tidakmelemah oleh sendi melintang Dalam rock seperti kondisi spalling cukup umum1048696 Cukup bersendi batu mengandung sendi dan retak rambut tetapi blok antara sendi

lokal berkembang bersama-sama atau lebih erat bertautan bahwa dinding vertikal tidakmemerlukan dukungan lateral Dalam batuan jenis ini baik spalling dan muncul kondisimungkin ditemui1048696 batu Blocky dan berkelim terdiri dari fragmen batuan kimia utuh atau hampir utuhyang seluruhnya terpisah satu sama lain dan saling bertautan sempurna Dalamrock dinding vertikal mungkin memerlukan dukungan lateral1048696 Hancur tapi rock kimia utuh memiliki karakter run crusher Jika sebagian besar atau semuafragmen kecil seperti butiran pasir halus dan recementation ada telah terjadibatu hancur di bawah permukaan air menunjukkan sifat pasir air-bantalan1048696 Meremas batu perlahan kemajuan ke dalam terowongan tanpa peningkatan volume kentaraSebuah prasyarat untuk memeras adalah persentase yang tinggi dari mikroskopis dan sub-mikroskopispartikel mineral dr mika atau mineral tanah liat dengan kapasitas pembengkakan rendah1048696 Pembengkakan kemajuan batu ke dalam terowongan terutama karena ekspansi Kapasitasmembengkak tampaknya terbatas pada batuan yang mengandung mineral lempung sepertimonmorilonit dengan kapasitas pembengkakan yang tinggi

Klasifikasi melibatkan stand-up waktuLauffer (1958) mengusulkan bahwa waktu stand-up untuk rentang didukung berkaitan dengankualitas massa batuan di mana rentang tersebut digali Dalam terowongan rentang tidak didukungdidefinisikan sebagai rentang terowongan atau jarak antara wajah dan terdekatmendukung jika ini adalah lebih besar dari rentang terowongan Klasifikasi asli Lauffer memiliki sejaktelah dimodifikasi oleh sejumlah penulis terutama Pacher et al (1974) dan sekarang merupakan bagian daripendekatan tunneling umum dikenal sebagai Metode tunnelling Baru Austria

Pentingnya konsep stand-up waktu adalah bahwa peningkatan dalam rentang terowongan menyebabkan penurunan yang signifikan dalam waktu yang tersedia untuk instalasi penyangga Sebagai contoh sebuah terowongan percontohan kecil

dapat berhasil dibangun dengan dukungan minimal sementara terowongan rentang yang lebih besar dalam massa batuan yang sama mungkin tidak stabil tanpa ada instalasi penyangga substansial langsung

Metode tunnelling Baru Austria mencakup sejumlah teknik untuk tunneling dalam kondisi batuan di mana waktu stand-up dibatasi sebelum kegagalan terjadi Teknik-teknik ini termasuk penggunaan judul yang lebih kecil dan benching atau penggunaan multiple drift untuk membentuk sebuah cincin diperkuat dalam yang sebagian besar terowongan dapat digali Teknik-teknik ini dapat diterapkan dalam batuan lunak seperti serpih phyllites dan mudstones dalam masalah penghimpitan dan pengganjalan dijelaskan oleh Terzaghi (lihat sebelumnya bagian) yang mungkin terjadi Teknik-teknik ini juga berlaku ketika terowongan terjadi patahan batuan yang belebihan tapi harus hati hati dalam upaya menerapkan teknik untuk melakukan penggalian di batuan keras di mana mekanisme keruntukan yang berbeda terjadi

Dalam merancang penyangga untuk penggalian hard rock baiknya memperhatikan bahwa stabilitas massa batuan sekitarnya penggalian tidak bergantung waktu Oleh karena itu jika secara struktural wedge pasti terkena di atap penggalian itu akan jatuh secepat batu mendukung tersebut akan dihapus Hal ini dapat terjadi pada saat ledakan atau selama berikutnyaskala operasi Jika diperlukan untuk menjaga semacam irisan di tempat atau untuk meningkatkan marginkeselamatan adalah penting bahwa dukungan dipasang sedini mungkin sebaiknya sebelumbatu mendukung penuh wedge dihapus Di sisi lain dalam sangat menekankanrock kegagalan umumnya akan diinduksi oleh beberapa perubahan di bidang stres sekitarpenggalian Kegagalan dapat terjadi secara bertahap dan memanifestasikan dirinya sebagai spalling atau slabbing ataumungkin terjadi tiba-tiba dalam bentuk ledakan batu Dalam kedua kasus desain dukungan harusmemperhitungkan perubahan di bidang stres ketimbang waktu stand-up daripenggalian

Kualitas batu Penunjukan index (RQD)

Kualitas Batu Penunjukan index (RQD) dikembangkan oleh Deere (Deere et al 1967) untuk memberikan perkiraan kuantitatif kualitas massa batuan dari log bor inti RQD didefinisikan sebagai persentase potongan inti utuh ukurannya lebih dari 100 mm (4 inci) dalam total panjang inti Ukuran inti terkecil adalah NW (547 mm atau 215 inci diameter) dan harus dibor dengan tabung inti ganda Prosedur yang benar dalam pengukuran panjang potongan inti dan perhitungan RQD dijelaskan dalam Gambar 1

Palmstroumlm (1982) menyatakan bahwa ketika inti tidak tersedia namun jejak diskontinuitas yang terlihat di permukaan atau adits eksplorasi RQD dapat diperkirakan dari jumlah diskontinuitas per satuan volume Hubungan disarankan untuk tanah liat yang bebas batu massa adalah

RQD = 115-33 Jv (1)dimana Jv adalah jumlah jumlah kekar per satuan panjang untuk semua (diskontinuitas) yang dikenal sebagai jumlah gabungan volumetrik

RQD adalah sebuah parameter dan nilainya dapat berubah secara signifikan tergantung pada orientasi lubang bor Penggunaan jumlah kekar volumetrik dapatsangat berguna dalam mengurangi ketergantungan arah

RQD dimaksudkan untuk mewakili kualitas massa batuan di situ Bila menggunakan inti bor intan perawatan harus dilakukan untuk memastikan bahwa patahan yang telah disebabkan oleh penanganan atauproses pengeboran diidentifikasi dan diabaikan ketika menentukan nilai RQD

Bila menggunakan hubungan Palmstroumlm untuk pemetaan eksposur ledakan disebabkan patahan tidak harus dimasukkan dalam penentuan Jv

RQD Deere telah digunakan secara luas khususnya di Amerika Utara setelah diperkenalkan Cording dan Deere (1972) Merritt (1972) dan Deere dan Deere (1988) berusaha untuk menghubungkan RQD faktor beban Terzaghi rock dan untuk mengunci peralatan dalam terowongan Dalampembahasan penggunaan terpenting dari RQD adalah sebagai komponen RMR yangdan klasifikasi massa batuan Q dibahas lebih lanjut dalam bab ini

Struktur batuan Penilaian (RSR)

Wickham et al (1972) menggambarkan suatu metode kuantitatif untuk menggambarkan kualitas massa batuan dan untuk memilih penyangga yang tepat berdasarkan klasifikasi RSR Sebagian besar masalah yang digunakan dalam pengembangan sistem ini adalah untuk terowongan yang relatif kecil didukung yang oleh sarana set baja meskipun secara historisSistem ini adalah acuan yang pertama untuk membuat penyangga shotcrete Meskipun dengan keterbatasan ini ada baiknya memeriksa sistem RSR secara rinci karena menunjukkan sesuatu yang logisdalam mengembangkan kuasi-kuantitatif sistem klasifikasi massa batuan

Pentingnya sistem RSR dalam pembahasan ini adalah bahwa hal itu diperkenalkan adany rating nilai dari RSR = A + B + C

1 Parameter A Geologi penilaian umum struktur geologi atas dasara Jenis batuan asal (batuan beku metamorf sedimen)b Kekerasan batuan (keras sedang lunak dan pelapukannya)c Struktur Geologi (masif sedikit terpatahkan terlipat cukup terpatahkan terlipat lipatan dan patahan intensif )

2 Parameter B Geometri Pengaruh pola diskontinuitas sehubungan dengan arahdari terowongan didasarkan pada

a Jarak kekarb jarak Orientasi (strike dan dip)c Arah drive terowongan3 Parameter C Pengaruh inflow air tanah dan kondisi kekar didasarkan atasa Kualitas massa batuan secara keseluruhan atas dasar kombinasi A dan Bb kondisi kekar (baik rata sedikit)c Jumlah inflow air (dalam galon per menit per 1000 kaki dari terowongan)

Perhatikan bahwa klasifikasi RSR menggunakan unit Imperial dan bahwa unit telah dipertahankan dalam pembahasan ini

Tiga tabel dari 1972 makalah dari Wickham et al direproduksi dalam Tabel 1 2 dan 3 Tabel dapat digunakan untuk mengevaluasi peringkat dari masing-masing parameter agar mencapai nilai RSR maksimum(maksimum RSR = 100)

Tabel 1 Penilaian Rock Struktur Parameter A geologi daerah Umum

Misalnya batuan metamorf yang keras yang sedikit terlipat atau terpatahkan memiliki rating A = 22 (dari Tabel 1) Massa batuan ini cukup terkekarkan dengan kekar mencolok

tegak lurus terhadap sumbu terowongan dengan arah timur-barat dan dengan dip di antara20 1048696 dan 50 deg

Tabel 2 memberikan rating untuk B = 24 searah dip (didefinisikan di bawah)

Nilai A + B = 46 dan ini berarti bahwa untuk kekar dengan kondisi tersebar merata (sedikit lapuk dan teralterasi) dan air inflow antara 200 dan 1000 galon per menit Tabel 3 memberikan rating untuk C = 16 Oleh karena itu nilai akhir dari Struktur Peringkat batuan RSR = A + B + C = 62

Satu kurva prediksi kurva untuk terowonganyang berdiameter 24 kakidiberikan pada Gambar 2 yang menunjukkan bahwa untuk nilai RSR dari 62 penyangga diprediksi akan menjadi 2 inci

shotcrete dan 1 inci diameter rockbolts berjarak pada 5 kaki tengahSeperti ditunjukkan dalam gambar set baja akan ditempatkan dengan jarak lebih dari 7 kaki dan tidak akan dianggap sebagai solusi praktis untukpenyangga dari terowongan ini

Untuk terowongan ukuran yang sama dengan massa batuan RSR = 30 penyangga bisa diberikan dengan 8 WF set baja 31 ( lebar flange dalam 8 inci dan berat 31 poond per kaki) spasi 3 kaki atau 5 inci shotcrete dan diameter rockbolt1 inci pda jarak 25 kaki dari pusat Dalam hal ini mungkin saja set baja akan lebih murah dan lebih efektif daripada penggunaan rockbolts dan shotcrete

Meskipun sistem klasifikasi RSR tidak banyak digunakan saat ini Wickham et al memainkan peran penting dalam pengembangan skema klasifikasi

dan akan dibahas di bab terakhir

Geomekanika Klasifikasi

Bieniawski (1976) menerbitkan rincian dari klasifikasi massa batuan yang disebut Klasifikasi Geomekanika atau sistem rating massa batuan (RMR) Selama bertahun-tahun sistem ini telah disempurnakan sebagai kasus yang telah diperiksa dan pembaca harus menyadari bahwa Bieniawski telah membuat perubahan rating signifikan dengan parameter yang berbeda Pembahasan yang berikut didasarkan pada klasifikasi tahun 1989 (Bieniawski 1989) Kedua versi ini dan versi 1976telah disepakati dengan memperkirakan kekuatan massa batuan Enam parameter yang digunakan untuk mengklasifikasikan suatu massa batuan menggunakan sistem RMR

1kekuatan material batuan yang tidak komprehensif2Kualitas batuan (RQD)3Jarak diskontinuitas4Kondisi diskontinuitas5kondisi Tanah6Orientasi diskontinuitas

Dalam menerapkan sistem klasifikasi ini massa batuan dibagi menjadi beberapa struktural dan daerah masing-masing diklasifikasikan secara terpisah Batas-batas wilayah struktural biasanya bertepatan dengan fitur struktural utama seperti patahan atau perubahan tipe batuan Dalam beberapa kasus perubahan signifikan karakteristik dan spasi diskontinuitas dalamjenis batuan yang sama mungkin memerlukan pembagian massa batuan ke dalam sejumlah bagian kecil struktural

System RMR disajikan pada Tabel 4 memberikan rating untuk ke enam parameter yang tercantum di atas Rating ini dijumlahkan untuk memberikan nilai RMR Contoh berikut menggambarkan penggunaan tabel nilai RMR

Sebuah terowongan yang akan diarahkan pada granit dengan dip 60o berlawanan arah Indeks pengujian dan penebangan berlianinti bor memberikan khas Point-beban nilai indeks kekuatan 8 MPa dan rata-

rata RQDnilai 70 Yang agak kasar dan sedikit lapuk sendi dengan pemisahan lt1mm yang berjarak pada 300 mm Tunnelling kondisi yang diantisipasi akan basah

Catatan 1 Untuk permukaan diskontinuitas agak kasar dan yang teralterasi mm dengan peisahan lt 1 mm Tabel 4A4 memberikan rating 25 Ketika informasi yang lebih rinci tersedia Tabel 4E dapat digunakan untuk mendapatkan rating yang lebih halus Oleh karena itu dalam hal ini rating adalahJumlah 4 (1-3 m panjang diskontinuitas) 4 (pemisahan 01-10 mm) 3 (agak kasar) 6 (Tidak ada infilling) dan 5 (lapuk ringan) = 22

Catatan 2 Tabel 4F memberikan deskripsi Fair untuk kondisi di mana diasumsikan terowongan yang akan didorong terhadap kemiringan dip 60o Penggunakan deskripsi ini untuk Terowongan dan Pertambangan dalam Tabel 4b memberikan rating penyesuaian -5

Bieniawski (1989) menerbitkan panduan untuk memilih penyangga dalam terowongan dengan batuan yang memiliki nilai RMR telah ditentukan Panduan ini ditunjukkan pada Tabel 4 Perhatikan bahwa panduan ini telah dipublikasikan untuk jarak yang 10 m rentang horseshoeyang membentuk terowongan dibangun dengan menggunakan metode drill dan ledakan massa batuan yang dikenakan tekanan vertikal lt25 MPa (setara dengan kedalaman bawah permukaan lt900 m)

Untuk kasus sebelumnya dengan RMR = 59 Tabel 4 menunjukkan bahwa terowongan bisa digali melalui top heading dan bench dengan mengangkat 15 m sampai 3 di atas pos Penyangga harus dipasang setelah ledakan masing-masing dan penyangga ditempatkan pada jarak maksimum 10 m dari permukaan Pergerakan sistematis batuan menggunakan panjang 4 m dan diameter 20 mm berjarak 15 sampai 2 m di atas dan dinding adalah direkomendasikan Wire mesh dianjurkan dengan 50 sampai 100 mm shotcrete untuk mahkota dan 30 mmshotcrete untuk dinding

Nilai RMR dari 59 menunjukkan bahwa massa batuan adalah pada batas antara kategori fair rock dan kategori good rock Pada tahap awal desain dan konstruksi maka dianjurkan untuk memanfaatkan penyangga dengan kategori fair rock Jika konstruksi ini mengalami kemajuan baik dengan tidak ada masalah stabilitas dan penyangga yang berkerja sangat baik maka sangatmungkin untuk secara bertahap mengurangi peralatan penyangga bagi yang diindikasikan untuk massa batuan yang baik Selain itu jika penggalian diperlukan harus dilakukan dengan waktu singkatmaka dianjurkan untuk mencoba penyangga yang lebih murah dan luas disarankan untuk menggunakan good rock Namun jika massa batuan disekitar penggalian diharapkan mengalami perubahan stres induksi yang besar penyangga yang harus dipasang adalah penyangga berkategori fair rock Contoh ini menunjukkan sebuah estimasi sangat dibutuhkan dalam mendukung klasifikasi massa batuan

Perlu dicatat bahwa Tabel 5 belum direvisi sejak tahun 1973 Dalam aplikasi pertambangan dan aplikasi teknik sipil baja yang diperkuat dengan serat shotcrete dapat dipertimbangkan untuk mengggantikan wire mesh dan shotcrete

Modifikasi RMR untuk pertambangan

Bieniawski (RMR) adalah sistem yang awalnya didasarkan pada sejarah kasusyang berasal dari teknik sipil Akibatnya industri pertambangan cenderung menganggap klasifikasi sebagai modifikasi konservatif dan beberapa telah diusulkan dalam memerintahkan untuk membuat klasifikasi yang lebih relevan untuk aplikasi pertambangan Sebuah ringkasan komprehensif dari modifikasi ini disusun oleh Bieniawski (1989)

Laubscher (1977 1984) Laubscher dan Taylor (1976) dan Laubscher dan Page (1990) telah menggambarkan sebuah Modifikasi sistem RMR untuk pertambangan Sistem MRMR mengambil nilai RMR dasar seperti yang didefinisikan oleh Bieniawski dan menyesuaikan untuk menjelaskan di situdan tegangan induksi perubahan stres dan efek peledakan dan pelapukan Seperangkat rekomendasi penyangga dikaitkan dengan nilai MRMR dalam menggunakan Sistem MRMR Laubscher yang harus diingat bahwa banyak riwayat kasus didasarkan berasal dari operasi caving Awalnya blok caving ditambang asbes di Afrika dibentuk sebagai dasar untuk modifikasi tetapi kemudian sejarah kasus lain dari seluruh dunia telah ditambahkan ke database

Cummings et al (1982) dan Kendorski et al (1983) juga telah memodifikasi klasifikasi RMR Bieniawski ini untuk menghasilkan sistem MBR (dimodifikasi dasar RMR) untuk pertambangan sistem ini dikembangkan untuk operasi caving blok di Amerika Serikat Ini melibatkan penggunaan rating yang berbeda untuk sebagai parameter yang digunakan untuk menentukan nilai RMR danpenyesuaian selanjutnya dari nilai MBR yang dihasilkan untuk memungkinkan kerusakan ledakan induksi tekanan fitur struktural jarak dari depan gua dan ukuran blok caving Penyangga yang diRekomendasi disajikan untuk drift yang terisolasi atau pengembangan serta untuk penyangga akhir dari interseksen dan drift

indeks Kualitas Batuan terowongan Q

berdasarkan evaluasi sejumlah kasus penggalian tanah Barton et al (1974) dari Institut Geoteknik Norwegia mengusulkan Tunnelling Kualitas Index (Q) untuk penentuan karakteristik massa batuan danperalatan penyangga terowongan Nilai numerik dari indeks Q bervariasi

berdasarkan skala logaritma dari 0001 sampai maksimum 1000 dan didefinisikan oleh

Dimana

RQD adalah Rock Quality Designation

Jn adalah jumlah set kekar

Jr adalah nilai kekasaran kekar

Ja adalah nilai alterasi kekar

Jw adalah faktor air tanah

SRF adalah faktor berkurangnya tegangan

Dalam menjelaskan arti dari parameter yang digunakan untuk menentukan nilai Q Barton et al (1974) menawarkan komentar berikut

Quotient pertama (RQD Jn) yang merepresentasikan struktur massa batuan adalah ukuran kasar dari ukuran blok atau partikel dengan dua nilai ekstrim (10005 dan 1020) berbeda dengan faktor 400 Jika hasil bagi ditafsirkan dalam satuan sentimeter ukuran partikel yang ekstrim dari 200 sampai 05 cm yang dianggap kasar tapi sudah cukup menjadi perkiraan realistis Mungkin blok terbesar harus beberapa kali dari ukuran ini danukuran terkecil kurang dari setengah ukuran fragmen (kecuali tanah liat)

Quotient kedua (Jr Ja) merupakan karakteristik kekasaran dan gesekan daridinding kekar atau bahan pengisi Quotient ini diperberat oleh bahan kasardalam kontak langsung Hal ini diharapkan bahwa permukaan tersebut akan mendekati kekuatan puncak bahwa itu akan melebarkan kuat ketika bergeser dan

karena itu akan menguntungkan bagi stabilitas terowongan

Ketika kekar batuan memiliki lapisan mineral tanah liat tipis dan pengisi kekuatan berkurang secara signifikan Namun demikian kontak dinding batuan setelah pergerakan geser kecil terjadi mungkin menjadi faktor yang sangat penting untuk melindungi penggalian dari kegagalan

Dimana tidak ada kontak dinding batuan yang ada kondisi sangat tidak menguntungkan untuk stabilitas terowongan sudut gesekan (diberikan dalam Tabel 6) adalah sedikit berada di bawah nilai sisa kekuatan untuk tanah liat dan kemungkinan faktanya bahwa material perekat dan pengisi tanah liat mungkin cenderung terkonsolidasi selama terjadi pergeseran setidaknya jika ada konsolidasi normal atau jika pelunakan dan pembengkakan telah terjadi Tekanan pembengkakan montmorilonit mungkin juga menjadi faktor di sini

Quotient ketiga (Jw SRF) terdiri dari dua parameter tekanan SRF adalah ukuran dari 1) kehilangan beban dalam penggalian melalui zona geser dan bantalan batuan liat 2) tekanan batuan dalam batu yang kompeten dan 3) beban squeezing dalam batuan plastic yang tidak kompeten Hal ini dapat dianggap sebagai parameter tekanan total Parameter Jw adalah ukuran dari tekanan air yang memiliki efek buruk pada kekuatan geser kekar akibat pengurangandalam tegangan normal efektif Air mungkin di samping itu menyebabkan pelunakan dan kemungkinan terjadinya outwash (erosi) dalam kasus tanah liat yang dipenuhi kekar Telah terbukti tidak mungkin untuk menggabungkan kedua parameter dalam hal antar-blok tegangan efektif karena paradoks dari nilai yang tinggi dari tegangan normal efektif kadang-kadang menandakan kondisi yang kurang stabil daripada nilai yang rendah meskipun kekuatan geser yang lebih tinggi Quotient (Jw SRF) adalah Faktor empiris rumit yang menggambarkan tekanan aktif

Tampaknya bahwa kualitas batuan tunneling Q sekarang dapat dianggap sebagai fungsi hanyadari tiga parameter yaitu ukuran kekasaran dari

Tidak diragukan lagi ada beberapa parameter lainnya yang dapat ditambahkan untuk meningkatkan akurasi dari sistem klasifikasi Salah satunya akan menjadi orientasi bersamaMeskipun banyak catatan kasus termasuk informasi yang diperlukan pada strukturorientasi dalam kaitannya dengan sumbu penggalian itu bukan merupakan parameter penting yang mungkin diharapkan Bagian dari alasan untuk ini mungkin bahwa orientasi berbagai jenis penggalian dapat dan biasanya adalah disesuaikan untuk menghindari efek maksimum dari kekar utama tidak memiliki orientasi yang baik Namun pilihan ini tidak tersedia dalam kasus terowongan dan lebih dari setengah catatan kasus ini berada dalam ikategori ini Parameter Jn Jr dan Ja tampaknya memainkan peran yang lebih penting daripada orientasi karena jumlah set kekar menentukan derajat kebebasan untuk gerakan blok (jika ada) dan karakteristik gesekan dan dilational dapat bervariasi lebih dari komponen turun-dip gravitasi dari kekar yang tidak memiliki orientasi yang baik Jika orientasi kekar telah dimasukkan klasifikasi akan menjadi kurang umum dan kesimpelannya akan hilang

Tabel 6 (Setelah Barton et al 1974) memberikan klasifikasi parameter individu digunakan untuk memperoleh Kualitas tunnelling Indeks Q untuk massa batuan

penggunaan tabel 6 diilustrasikan dalam contoh berikut sebuah ruang 15 m rentang crusher untuk tambang bawah tanah yang akan digali dalam norite pada kedalaman 2100 m di bawah permukaan Massa batuan berisi dua set mengendalikan stabilitas kekar Kekar ini bergelombang kasar dan tidak lapuk dengan goresan permukaan yang sangat kecil rentang nilai RQDdari 85 menjadi 95 dan tes laboratorium terhadap sampel batuan utuh memberikan rata-rata uniaksial kekuatan tekan 170 MPa Arah tegangan utama yang vertikal dan horizontal dan besarnya tegangan utama horisontaladalah sekitar 15 kali dari tegangan utama vertikal Massa batuan hampirlembab tetapi tidak ada bukti dari aliran air

Nilai numerik RQD digunakan secara langsung dalam perhitungan Q dan untuk batu inimassa nilai rata-rata dari 90 akan digunakan Tabel 62 menunjukkan bahwa selama dua set bersamaset bersama nomor Yoh = 4 Untuk sendi kasar atau tidak teratur yang bergelombang Tabel 63memberikan sejumlah kekasaran bersama Jr = 3 Tabel 64 memberikan nomor perubahan bersama Ja= 10 untuk dinding bersama berubah dengan pewarnaan permukaan saja Tabel 65 menunjukkan bahwa untuk

penggalian dengan inflow kecil faktor air bersama reduksi Jw = 10 Untuk kedalamanbawah permukaan 2100 m stres overburden akan mencapai sekitar 57 MPa dan dihal ini stres prinsipal utama 1048696 1 = 85 MPa Karena kuat tekan uniaksialdari norite ini sekitar 170 MPa ini memberikan rasio 1048696 c 1048696 1 = 2 Tabel 66 menunjukkanbahwa untuk batu yang kompeten dengan masalah tekanan rock ini nilai 1048696 c 1048696 1 dapat diharapkan untukmenghasilkan kondisi batuan meledak berat dan bahwa nilai SRF harus terletak antara 10 dan20 Sebuah nilai SRF = 15 akan diasumsikan untuk perhitungan ini Menggunakan nilai-nilai ini memberikan

Dalam berhubungan dengan nilai Q indeks untuk stabilitas dan persyaratan dukunganpenggalian bawah tanah Barton et al (1974) mendefinisikan parameter tambahan yang merekadisebut Dimensi Setara De penggalian Dimensi ini diperoleh denganmembagi rentang ketinggian diameter atau dinding penggalian dengan kuantitas yang disebutPenggalian Dukungan Rasio ESR Oleh karena itu

Nilai ESR berhubungan dengan tujuan penggunaan penggalian dan tingkatkeamanan yang dituntut dari sistem pendukung dipasang untuk menjaga stabilitaspenggalian Barton et al (1974) menunjukkan nilai-nilai berikutPenggalian kategori ESRSebuah bukaan tambang sementara 3-5B bukaan tambang Permanen terowongan air untuk pembangkit listrik tenaga air (termasuk tinggiTekanan penstocks) pilot terowongan drift dan judul untuk penggalian besar16

C Penyimpanan kamar instalasi pengolahan air jalan kecil dan terowongan kereta api gelombangruang terowongan akses13D Daya stasiun jalan utama dan terowongan kereta api pertahanan sipil ruangPortal persimpangan10E stasiun tenaga nuklir bawah tanah stasiun kereta api olahraga dan masyarakatfasilitas pabrik

Stasiun crusher dibahas sebelumnya jatuh ke dalam kategori bukaan tambang permanendan diberikan sebuah dukungan penggalian ESR rasio = 16 Oleh karena itu untuk rentang penggalian15 m dimensi setara De = 1516 = 94Dimensi setara De diplot terhadap nilai Q digunakan untuk menentukan nomorkategori dukungan dalam grafik yang diterbitkan di koran asli oleh Barton et al (1974)Bagan ini baru-baru ini telah diperbarui oleh Grimstad dan Barton (1993) untuk mencerminkanmeningkatnya penggunaan serat baja diperkuat shotcrete dalam mendukung penggalian bawah tanah

Gambar 3 direproduksi dari grafik diperbaruiDari Gambar 3 nilai dari De 94 dan nilai Q sebesar 45 tempat ini penggalian crusherdalam kategori (4) yang membutuhkan pola rockbolts (spasi pada 23 m) dan 40 sampai 50 mmdari shotcrete lipatKarena ringan sampai kondisi meledak heavy rock yang diantisipasi mungkinbijaksana untuk destress batu di dinding ruang crusher ini Hal ini dicapai denganmenggunakan peledakan produksi yang relatif berat untuk menggali ruangan dan menghilangkanpeledakan halus biasanya digunakan untuk memangkas dinding akhir dari penggalian sepertiunderground pembangkit tenaga listrik pada kedalaman dangkal Perhatian dianjurkan dalam penggunaandestress peledakan dan untuk aplikasi kritis mungkin disarankan untuk mencari nasihat dari suatupeledakan spesialis sebelum memulai tindakan iniLoslashset (1992) menunjukkan bahwa untuk batuan dengan 4 ltQ lt30 kerusakan peledakan akan menghasilkanpenciptaan sendi baru dengan pengurangan lokal konsekuen dalam nilai Q untuk batusekitar penggalian Dia menyarankan bahwa hal ini dapat dipertanggungjawabkan dengan mengurangiNilai RQD atas ledakan itu merusak zonaDengan asumsi bahwa nilai RQD untuk batu Destressed sekitar ruang crusher tetessampai 50 nilai yang dihasilkan dari Q = 29 Dari Gambar 3 ini nilai Q untuk yang setaradimensi De dari 94 menempatkan penggalian hanya di dalam kategori (5) yang mengharuskanrockbolts sekitar 2 m jarak dan lapisan tebal 50 mm dari serat baja diperkuatshotcreteBarton et al (1980) memberikan informasi tambahan mengenai panjang baut batuan maksimumdidukung rentang dan tekanan atap dukungan untuk melengkapi dukunganrekomendasi yang diterbitkan di koran 1974 aslinyaThe L Panjang rockbolts dapat diperkirakan dari B lebar penggalian danPenggalian Dukungan Rasio ESR

Menggunakan sistem klasifikasi massa batuanDua klasifikasi batuan yang paling banyak digunakan massa RMR Bieniawski ini (1976 1989)dan Barton et al Q (1974) Kedua metode menggabungkan geologi geometri dandesain engineering parameter dalam mencapai nilai kuantitatif massa batuan mereka

kualitas Kesamaan antara RMR dan Q berasal dari penggunaan identik atau sangat yang sama parameter dalam menghitung massa batuan penilaian kualitas akhir Perbedaanantara sistem terletak pada bobot yang berbeda diberikan kepada parameter yang sama dan dalampenggunaan parameter yang berbeda dalam satu atau skema lainnyaRMR menggunakan kuat tekan langsung sementara Q hanya mempertimbangkan kekuatan yang berkaitan dalamin situ stres dalam batuan yang kompeten Kedua skema berurusan dengan geologi dan geometrimassa batuan tetapi dalam cara yang sedikit berbeda Keduanya menganggap tanah dan keduanya termasukbeberapa komponen kekuatan batuan materi Beberapa estimasi orientasi dapatdimasukkan ke Q menggunakan pedoman yang disajikan oleh Barton et al (1974) Jr parameterdan Ja harus berhubungan dengan permukaan yang paling mungkin untuk memungkinkan kegagalan untuk memulai The terbesarPerbedaan antara kedua sistem adalah kurangnya parameter stres dalam sistem RMRBila menggunakan salah satu dari metode ini dua pendekatan yang dapat diambil Salah satunya adalah untuk mengevaluasimassa batuan khusus untuk parameter termasuk dalam metode klasifikasi yang lainadalah untuk secara akurat ciri massa batuan dan kemudian atribut peringkat parameter di kemudianwaktu Metode terakhir ini dianjurkan karena memberikan penjelasan lengkap dan lengkapmassa batuan yang dapat dengan mudah diterjemahkan ke dalam klasifikasi baik indeks Jika ratingnilai sendiri telah direkam selama pemetaan itu akan hampir mustahil untuk membawakeluar penelitian verifikasiDalam banyak kasus adalah tepat untuk memberikan rentang nilai untuk setiap parameter dalam massa batuanklasifikasi dan untuk mengevaluasi signifikansi dari hasil akhir Sebuah contoh dari hal iniPendekatan diberikan pada Gambar 4 yang direproduksi dari catatan lapangan disiapkan oleh Dr NBarton on proyek Dalam kasus ini massa batuan kering dan mengacu kepadaMedium kondisi stres (Tabel 66K) dan karenanya Jw = 10 dan SRF = 10

Histogrammenunjukkan variasi dalam RQD Yoh Jr dan Ja sepanjang adit eksplorasi dipetakan yangdisajikan dalam gambar ini Nilai rata-rata Q = 89 dan kisaran perkiraan Q adalah17 ltQ lt20 Nilai rata-rata Q dapat digunakan dalam memilih sebuah sistem dukungan dasarsedangkan kisaran memberikan indikasi kemungkinan penyesuaian yang akan diperlukan untukmemenuhi kondisi yang berbeda ditemui selama konstruksiContoh lebih lanjut dari pendekatan ini diberikan dalam kertas oleh Barton et al (1992) yang bersangkutandengan desain ruang 62 m rentang olahraga bawah tanah di jointed gneiss Histogramsemua parameter input untuk sistem Q disajikan dan dianalisis untuk menentukannilai rata-rata tertimbang dari QCarter (1992) telah mengadopsi pendekatan yang sama tetapi diperluas analisis untuk menyertakanderivasi dari fungsi distribusi probabilitas dan perhitungan probabilitasKegagalan dalam diskusi pada stabilitas pilar mahkota permukaan di tambang logam ditinggalkanSepanjang bab ini telah menyarankan bahwa pengguna klasifikasi massa batuanSkema harus memeriksa bahwa versi terbaru sedang digunakan Hal ini juga perlu diingat bahwapenggunaan dua massa batuan samping skema klasifikasi berdampingan disarankan

Sebagian besar parameter skema multi-klasifikasi (Wickham et al (1972) Bieniawski (1973 1989) dan Barton et al (1974)) sejarah yang dikembangkan dari kasus teknik sipil di mana semua komponen karakter rekayasa geologi darimassa batuan dimasukkan Batuan yang keras di tambang bawah tanah bagaimanapun terutama pada level dalam pelapukan massa batuan dan pengaruh air biasanya tidak signifikan dan dapat diabaikan Sistem klasifikasi yang berbeda menempatkan penekanan yang berbeda pada berbagai parameter dan disarankan bahwa setidaknya dua metode yang digunakan dimana pun selama tahap awal dari proyek

Klasifikasi Massa Batuan Terzaghi

Referensi paling awal untuk penggunaan klasifikasi massa batuan terhadap desain penyangga terowongan ditulis oleh Terzaghi (1946) di mana beban batu yang dibawa oleh set baja diperkirakan berdasarkan klasifikasi deskriptif Sementara tidak ada tujuan yang berguna yang dapat diterima dengan memasukan klasifikasi Terzaghi secara detail dalam diskusi ini pada desain penyangga menarik untuk memeriksa deskripsi massa batuan termasuk dalam tulisan tarzaghi karena yang diperhatikannya adalah karakteristik yang mendominasi perilaku massa batuan terutama dalam situasi di mana gravitasi merupakan kekuatan dominanDefinisi yang jelas dan ringkas dan praktis termasuk dalamdeskripsi adalah contoh yang baik dari jenis informasi geologi teknik yangpaling berguna untuk rekayasa desain

Deskripsi Terzaghi ini (dikutip langsung dari paper) adalah

1048696 batuan utuh mengandung kekar atau retakan kecil Oleh karena itu jika patah batuan akan patah melewati sound rock Pada rekening cedera batu karena peledakan spalls mungkin drop offjam atap beberapa hari setelah peledakan atau Hal ini dikenal sebagai kondisi spallingKeras batu utuh juga dapat ditemui dalam kondisi bermunculan melibatkanspontan dan kekerasan detasemen lempengan batu dari sisi atau atap1048696 batu Stratified terdiri dari strata individu dengan sedikit atau tidak ada resistensi terhadappemisahan sepanjang batas antara strata Strata mungkin atau mungkin tidakmelemah oleh sendi melintang Dalam rock seperti kondisi spalling cukup umum1048696 Cukup bersendi batu mengandung sendi dan retak rambut tetapi blok antara sendi

lokal berkembang bersama-sama atau lebih erat bertautan bahwa dinding vertikal tidakmemerlukan dukungan lateral Dalam batuan jenis ini baik spalling dan muncul kondisimungkin ditemui1048696 batu Blocky dan berkelim terdiri dari fragmen batuan kimia utuh atau hampir utuhyang seluruhnya terpisah satu sama lain dan saling bertautan sempurna Dalamrock dinding vertikal mungkin memerlukan dukungan lateral1048696 Hancur tapi rock kimia utuh memiliki karakter run crusher Jika sebagian besar atau semuafragmen kecil seperti butiran pasir halus dan recementation ada telah terjadibatu hancur di bawah permukaan air menunjukkan sifat pasir air-bantalan1048696 Meremas batu perlahan kemajuan ke dalam terowongan tanpa peningkatan volume kentaraSebuah prasyarat untuk memeras adalah persentase yang tinggi dari mikroskopis dan sub-mikroskopispartikel mineral dr mika atau mineral tanah liat dengan kapasitas pembengkakan rendah1048696 Pembengkakan kemajuan batu ke dalam terowongan terutama karena ekspansi Kapasitasmembengkak tampaknya terbatas pada batuan yang mengandung mineral lempung sepertimonmorilonit dengan kapasitas pembengkakan yang tinggi

Klasifikasi melibatkan stand-up waktuLauffer (1958) mengusulkan bahwa waktu stand-up untuk rentang didukung berkaitan dengankualitas massa batuan di mana rentang tersebut digali Dalam terowongan rentang tidak didukungdidefinisikan sebagai rentang terowongan atau jarak antara wajah dan terdekatmendukung jika ini adalah lebih besar dari rentang terowongan Klasifikasi asli Lauffer memiliki sejaktelah dimodifikasi oleh sejumlah penulis terutama Pacher et al (1974) dan sekarang merupakan bagian daripendekatan tunneling umum dikenal sebagai Metode tunnelling Baru Austria

Pentingnya konsep stand-up waktu adalah bahwa peningkatan dalam rentang terowongan menyebabkan penurunan yang signifikan dalam waktu yang tersedia untuk instalasi penyangga Sebagai contoh sebuah terowongan percontohan kecil

dapat berhasil dibangun dengan dukungan minimal sementara terowongan rentang yang lebih besar dalam massa batuan yang sama mungkin tidak stabil tanpa ada instalasi penyangga substansial langsung

Metode tunnelling Baru Austria mencakup sejumlah teknik untuk tunneling dalam kondisi batuan di mana waktu stand-up dibatasi sebelum kegagalan terjadi Teknik-teknik ini termasuk penggunaan judul yang lebih kecil dan benching atau penggunaan multiple drift untuk membentuk sebuah cincin diperkuat dalam yang sebagian besar terowongan dapat digali Teknik-teknik ini dapat diterapkan dalam batuan lunak seperti serpih phyllites dan mudstones dalam masalah penghimpitan dan pengganjalan dijelaskan oleh Terzaghi (lihat sebelumnya bagian) yang mungkin terjadi Teknik-teknik ini juga berlaku ketika terowongan terjadi patahan batuan yang belebihan tapi harus hati hati dalam upaya menerapkan teknik untuk melakukan penggalian di batuan keras di mana mekanisme keruntukan yang berbeda terjadi

Dalam merancang penyangga untuk penggalian hard rock baiknya memperhatikan bahwa stabilitas massa batuan sekitarnya penggalian tidak bergantung waktu Oleh karena itu jika secara struktural wedge pasti terkena di atap penggalian itu akan jatuh secepat batu mendukung tersebut akan dihapus Hal ini dapat terjadi pada saat ledakan atau selama berikutnyaskala operasi Jika diperlukan untuk menjaga semacam irisan di tempat atau untuk meningkatkan marginkeselamatan adalah penting bahwa dukungan dipasang sedini mungkin sebaiknya sebelumbatu mendukung penuh wedge dihapus Di sisi lain dalam sangat menekankanrock kegagalan umumnya akan diinduksi oleh beberapa perubahan di bidang stres sekitarpenggalian Kegagalan dapat terjadi secara bertahap dan memanifestasikan dirinya sebagai spalling atau slabbing ataumungkin terjadi tiba-tiba dalam bentuk ledakan batu Dalam kedua kasus desain dukungan harusmemperhitungkan perubahan di bidang stres ketimbang waktu stand-up daripenggalian

Kualitas batu Penunjukan index (RQD)

Kualitas Batu Penunjukan index (RQD) dikembangkan oleh Deere (Deere et al 1967) untuk memberikan perkiraan kuantitatif kualitas massa batuan dari log bor inti RQD didefinisikan sebagai persentase potongan inti utuh ukurannya lebih dari 100 mm (4 inci) dalam total panjang inti Ukuran inti terkecil adalah NW (547 mm atau 215 inci diameter) dan harus dibor dengan tabung inti ganda Prosedur yang benar dalam pengukuran panjang potongan inti dan perhitungan RQD dijelaskan dalam Gambar 1

Palmstroumlm (1982) menyatakan bahwa ketika inti tidak tersedia namun jejak diskontinuitas yang terlihat di permukaan atau adits eksplorasi RQD dapat diperkirakan dari jumlah diskontinuitas per satuan volume Hubungan disarankan untuk tanah liat yang bebas batu massa adalah

RQD = 115-33 Jv (1)dimana Jv adalah jumlah jumlah kekar per satuan panjang untuk semua (diskontinuitas) yang dikenal sebagai jumlah gabungan volumetrik

RQD adalah sebuah parameter dan nilainya dapat berubah secara signifikan tergantung pada orientasi lubang bor Penggunaan jumlah kekar volumetrik dapatsangat berguna dalam mengurangi ketergantungan arah

RQD dimaksudkan untuk mewakili kualitas massa batuan di situ Bila menggunakan inti bor intan perawatan harus dilakukan untuk memastikan bahwa patahan yang telah disebabkan oleh penanganan atauproses pengeboran diidentifikasi dan diabaikan ketika menentukan nilai RQD

Bila menggunakan hubungan Palmstroumlm untuk pemetaan eksposur ledakan disebabkan patahan tidak harus dimasukkan dalam penentuan Jv

RQD Deere telah digunakan secara luas khususnya di Amerika Utara setelah diperkenalkan Cording dan Deere (1972) Merritt (1972) dan Deere dan Deere (1988) berusaha untuk menghubungkan RQD faktor beban Terzaghi rock dan untuk mengunci peralatan dalam terowongan Dalampembahasan penggunaan terpenting dari RQD adalah sebagai komponen RMR yangdan klasifikasi massa batuan Q dibahas lebih lanjut dalam bab ini

Struktur batuan Penilaian (RSR)

Wickham et al (1972) menggambarkan suatu metode kuantitatif untuk menggambarkan kualitas massa batuan dan untuk memilih penyangga yang tepat berdasarkan klasifikasi RSR Sebagian besar masalah yang digunakan dalam pengembangan sistem ini adalah untuk terowongan yang relatif kecil didukung yang oleh sarana set baja meskipun secara historisSistem ini adalah acuan yang pertama untuk membuat penyangga shotcrete Meskipun dengan keterbatasan ini ada baiknya memeriksa sistem RSR secara rinci karena menunjukkan sesuatu yang logisdalam mengembangkan kuasi-kuantitatif sistem klasifikasi massa batuan

Pentingnya sistem RSR dalam pembahasan ini adalah bahwa hal itu diperkenalkan adany rating nilai dari RSR = A + B + C

1 Parameter A Geologi penilaian umum struktur geologi atas dasara Jenis batuan asal (batuan beku metamorf sedimen)b Kekerasan batuan (keras sedang lunak dan pelapukannya)c Struktur Geologi (masif sedikit terpatahkan terlipat cukup terpatahkan terlipat lipatan dan patahan intensif )

2 Parameter B Geometri Pengaruh pola diskontinuitas sehubungan dengan arahdari terowongan didasarkan pada

a Jarak kekarb jarak Orientasi (strike dan dip)c Arah drive terowongan3 Parameter C Pengaruh inflow air tanah dan kondisi kekar didasarkan atasa Kualitas massa batuan secara keseluruhan atas dasar kombinasi A dan Bb kondisi kekar (baik rata sedikit)c Jumlah inflow air (dalam galon per menit per 1000 kaki dari terowongan)

Perhatikan bahwa klasifikasi RSR menggunakan unit Imperial dan bahwa unit telah dipertahankan dalam pembahasan ini

Tiga tabel dari 1972 makalah dari Wickham et al direproduksi dalam Tabel 1 2 dan 3 Tabel dapat digunakan untuk mengevaluasi peringkat dari masing-masing parameter agar mencapai nilai RSR maksimum(maksimum RSR = 100)

Tabel 1 Penilaian Rock Struktur Parameter A geologi daerah Umum

Misalnya batuan metamorf yang keras yang sedikit terlipat atau terpatahkan memiliki rating A = 22 (dari Tabel 1) Massa batuan ini cukup terkekarkan dengan kekar mencolok

tegak lurus terhadap sumbu terowongan dengan arah timur-barat dan dengan dip di antara20 1048696 dan 50 deg

Tabel 2 memberikan rating untuk B = 24 searah dip (didefinisikan di bawah)

Nilai A + B = 46 dan ini berarti bahwa untuk kekar dengan kondisi tersebar merata (sedikit lapuk dan teralterasi) dan air inflow antara 200 dan 1000 galon per menit Tabel 3 memberikan rating untuk C = 16 Oleh karena itu nilai akhir dari Struktur Peringkat batuan RSR = A + B + C = 62

Satu kurva prediksi kurva untuk terowonganyang berdiameter 24 kakidiberikan pada Gambar 2 yang menunjukkan bahwa untuk nilai RSR dari 62 penyangga diprediksi akan menjadi 2 inci

shotcrete dan 1 inci diameter rockbolts berjarak pada 5 kaki tengahSeperti ditunjukkan dalam gambar set baja akan ditempatkan dengan jarak lebih dari 7 kaki dan tidak akan dianggap sebagai solusi praktis untukpenyangga dari terowongan ini

Untuk terowongan ukuran yang sama dengan massa batuan RSR = 30 penyangga bisa diberikan dengan 8 WF set baja 31 ( lebar flange dalam 8 inci dan berat 31 poond per kaki) spasi 3 kaki atau 5 inci shotcrete dan diameter rockbolt1 inci pda jarak 25 kaki dari pusat Dalam hal ini mungkin saja set baja akan lebih murah dan lebih efektif daripada penggunaan rockbolts dan shotcrete

Meskipun sistem klasifikasi RSR tidak banyak digunakan saat ini Wickham et al memainkan peran penting dalam pengembangan skema klasifikasi

dan akan dibahas di bab terakhir

Geomekanika Klasifikasi

Bieniawski (1976) menerbitkan rincian dari klasifikasi massa batuan yang disebut Klasifikasi Geomekanika atau sistem rating massa batuan (RMR) Selama bertahun-tahun sistem ini telah disempurnakan sebagai kasus yang telah diperiksa dan pembaca harus menyadari bahwa Bieniawski telah membuat perubahan rating signifikan dengan parameter yang berbeda Pembahasan yang berikut didasarkan pada klasifikasi tahun 1989 (Bieniawski 1989) Kedua versi ini dan versi 1976telah disepakati dengan memperkirakan kekuatan massa batuan Enam parameter yang digunakan untuk mengklasifikasikan suatu massa batuan menggunakan sistem RMR

1kekuatan material batuan yang tidak komprehensif2Kualitas batuan (RQD)3Jarak diskontinuitas4Kondisi diskontinuitas5kondisi Tanah6Orientasi diskontinuitas

Dalam menerapkan sistem klasifikasi ini massa batuan dibagi menjadi beberapa struktural dan daerah masing-masing diklasifikasikan secara terpisah Batas-batas wilayah struktural biasanya bertepatan dengan fitur struktural utama seperti patahan atau perubahan tipe batuan Dalam beberapa kasus perubahan signifikan karakteristik dan spasi diskontinuitas dalamjenis batuan yang sama mungkin memerlukan pembagian massa batuan ke dalam sejumlah bagian kecil struktural

System RMR disajikan pada Tabel 4 memberikan rating untuk ke enam parameter yang tercantum di atas Rating ini dijumlahkan untuk memberikan nilai RMR Contoh berikut menggambarkan penggunaan tabel nilai RMR

Sebuah terowongan yang akan diarahkan pada granit dengan dip 60o berlawanan arah Indeks pengujian dan penebangan berlianinti bor memberikan khas Point-beban nilai indeks kekuatan 8 MPa dan rata-

rata RQDnilai 70 Yang agak kasar dan sedikit lapuk sendi dengan pemisahan lt1mm yang berjarak pada 300 mm Tunnelling kondisi yang diantisipasi akan basah

Catatan 1 Untuk permukaan diskontinuitas agak kasar dan yang teralterasi mm dengan peisahan lt 1 mm Tabel 4A4 memberikan rating 25 Ketika informasi yang lebih rinci tersedia Tabel 4E dapat digunakan untuk mendapatkan rating yang lebih halus Oleh karena itu dalam hal ini rating adalahJumlah 4 (1-3 m panjang diskontinuitas) 4 (pemisahan 01-10 mm) 3 (agak kasar) 6 (Tidak ada infilling) dan 5 (lapuk ringan) = 22

Catatan 2 Tabel 4F memberikan deskripsi Fair untuk kondisi di mana diasumsikan terowongan yang akan didorong terhadap kemiringan dip 60o Penggunakan deskripsi ini untuk Terowongan dan Pertambangan dalam Tabel 4b memberikan rating penyesuaian -5

Bieniawski (1989) menerbitkan panduan untuk memilih penyangga dalam terowongan dengan batuan yang memiliki nilai RMR telah ditentukan Panduan ini ditunjukkan pada Tabel 4 Perhatikan bahwa panduan ini telah dipublikasikan untuk jarak yang 10 m rentang horseshoeyang membentuk terowongan dibangun dengan menggunakan metode drill dan ledakan massa batuan yang dikenakan tekanan vertikal lt25 MPa (setara dengan kedalaman bawah permukaan lt900 m)

Untuk kasus sebelumnya dengan RMR = 59 Tabel 4 menunjukkan bahwa terowongan bisa digali melalui top heading dan bench dengan mengangkat 15 m sampai 3 di atas pos Penyangga harus dipasang setelah ledakan masing-masing dan penyangga ditempatkan pada jarak maksimum 10 m dari permukaan Pergerakan sistematis batuan menggunakan panjang 4 m dan diameter 20 mm berjarak 15 sampai 2 m di atas dan dinding adalah direkomendasikan Wire mesh dianjurkan dengan 50 sampai 100 mm shotcrete untuk mahkota dan 30 mmshotcrete untuk dinding

Nilai RMR dari 59 menunjukkan bahwa massa batuan adalah pada batas antara kategori fair rock dan kategori good rock Pada tahap awal desain dan konstruksi maka dianjurkan untuk memanfaatkan penyangga dengan kategori fair rock Jika konstruksi ini mengalami kemajuan baik dengan tidak ada masalah stabilitas dan penyangga yang berkerja sangat baik maka sangatmungkin untuk secara bertahap mengurangi peralatan penyangga bagi yang diindikasikan untuk massa batuan yang baik Selain itu jika penggalian diperlukan harus dilakukan dengan waktu singkatmaka dianjurkan untuk mencoba penyangga yang lebih murah dan luas disarankan untuk menggunakan good rock Namun jika massa batuan disekitar penggalian diharapkan mengalami perubahan stres induksi yang besar penyangga yang harus dipasang adalah penyangga berkategori fair rock Contoh ini menunjukkan sebuah estimasi sangat dibutuhkan dalam mendukung klasifikasi massa batuan

Perlu dicatat bahwa Tabel 5 belum direvisi sejak tahun 1973 Dalam aplikasi pertambangan dan aplikasi teknik sipil baja yang diperkuat dengan serat shotcrete dapat dipertimbangkan untuk mengggantikan wire mesh dan shotcrete

Modifikasi RMR untuk pertambangan

Bieniawski (RMR) adalah sistem yang awalnya didasarkan pada sejarah kasusyang berasal dari teknik sipil Akibatnya industri pertambangan cenderung menganggap klasifikasi sebagai modifikasi konservatif dan beberapa telah diusulkan dalam memerintahkan untuk membuat klasifikasi yang lebih relevan untuk aplikasi pertambangan Sebuah ringkasan komprehensif dari modifikasi ini disusun oleh Bieniawski (1989)

Laubscher (1977 1984) Laubscher dan Taylor (1976) dan Laubscher dan Page (1990) telah menggambarkan sebuah Modifikasi sistem RMR untuk pertambangan Sistem MRMR mengambil nilai RMR dasar seperti yang didefinisikan oleh Bieniawski dan menyesuaikan untuk menjelaskan di situdan tegangan induksi perubahan stres dan efek peledakan dan pelapukan Seperangkat rekomendasi penyangga dikaitkan dengan nilai MRMR dalam menggunakan Sistem MRMR Laubscher yang harus diingat bahwa banyak riwayat kasus didasarkan berasal dari operasi caving Awalnya blok caving ditambang asbes di Afrika dibentuk sebagai dasar untuk modifikasi tetapi kemudian sejarah kasus lain dari seluruh dunia telah ditambahkan ke database

Cummings et al (1982) dan Kendorski et al (1983) juga telah memodifikasi klasifikasi RMR Bieniawski ini untuk menghasilkan sistem MBR (dimodifikasi dasar RMR) untuk pertambangan sistem ini dikembangkan untuk operasi caving blok di Amerika Serikat Ini melibatkan penggunaan rating yang berbeda untuk sebagai parameter yang digunakan untuk menentukan nilai RMR danpenyesuaian selanjutnya dari nilai MBR yang dihasilkan untuk memungkinkan kerusakan ledakan induksi tekanan fitur struktural jarak dari depan gua dan ukuran blok caving Penyangga yang diRekomendasi disajikan untuk drift yang terisolasi atau pengembangan serta untuk penyangga akhir dari interseksen dan drift

indeks Kualitas Batuan terowongan Q

berdasarkan evaluasi sejumlah kasus penggalian tanah Barton et al (1974) dari Institut Geoteknik Norwegia mengusulkan Tunnelling Kualitas Index (Q) untuk penentuan karakteristik massa batuan danperalatan penyangga terowongan Nilai numerik dari indeks Q bervariasi

berdasarkan skala logaritma dari 0001 sampai maksimum 1000 dan didefinisikan oleh

Dimana

RQD adalah Rock Quality Designation

Jn adalah jumlah set kekar

Jr adalah nilai kekasaran kekar

Ja adalah nilai alterasi kekar

Jw adalah faktor air tanah

SRF adalah faktor berkurangnya tegangan

Dalam menjelaskan arti dari parameter yang digunakan untuk menentukan nilai Q Barton et al (1974) menawarkan komentar berikut

Quotient pertama (RQD Jn) yang merepresentasikan struktur massa batuan adalah ukuran kasar dari ukuran blok atau partikel dengan dua nilai ekstrim (10005 dan 1020) berbeda dengan faktor 400 Jika hasil bagi ditafsirkan dalam satuan sentimeter ukuran partikel yang ekstrim dari 200 sampai 05 cm yang dianggap kasar tapi sudah cukup menjadi perkiraan realistis Mungkin blok terbesar harus beberapa kali dari ukuran ini danukuran terkecil kurang dari setengah ukuran fragmen (kecuali tanah liat)

Quotient kedua (Jr Ja) merupakan karakteristik kekasaran dan gesekan daridinding kekar atau bahan pengisi Quotient ini diperberat oleh bahan kasardalam kontak langsung Hal ini diharapkan bahwa permukaan tersebut akan mendekati kekuatan puncak bahwa itu akan melebarkan kuat ketika bergeser dan

karena itu akan menguntungkan bagi stabilitas terowongan

Ketika kekar batuan memiliki lapisan mineral tanah liat tipis dan pengisi kekuatan berkurang secara signifikan Namun demikian kontak dinding batuan setelah pergerakan geser kecil terjadi mungkin menjadi faktor yang sangat penting untuk melindungi penggalian dari kegagalan

Dimana tidak ada kontak dinding batuan yang ada kondisi sangat tidak menguntungkan untuk stabilitas terowongan sudut gesekan (diberikan dalam Tabel 6) adalah sedikit berada di bawah nilai sisa kekuatan untuk tanah liat dan kemungkinan faktanya bahwa material perekat dan pengisi tanah liat mungkin cenderung terkonsolidasi selama terjadi pergeseran setidaknya jika ada konsolidasi normal atau jika pelunakan dan pembengkakan telah terjadi Tekanan pembengkakan montmorilonit mungkin juga menjadi faktor di sini

Quotient ketiga (Jw SRF) terdiri dari dua parameter tekanan SRF adalah ukuran dari 1) kehilangan beban dalam penggalian melalui zona geser dan bantalan batuan liat 2) tekanan batuan dalam batu yang kompeten dan 3) beban squeezing dalam batuan plastic yang tidak kompeten Hal ini dapat dianggap sebagai parameter tekanan total Parameter Jw adalah ukuran dari tekanan air yang memiliki efek buruk pada kekuatan geser kekar akibat pengurangandalam tegangan normal efektif Air mungkin di samping itu menyebabkan pelunakan dan kemungkinan terjadinya outwash (erosi) dalam kasus tanah liat yang dipenuhi kekar Telah terbukti tidak mungkin untuk menggabungkan kedua parameter dalam hal antar-blok tegangan efektif karena paradoks dari nilai yang tinggi dari tegangan normal efektif kadang-kadang menandakan kondisi yang kurang stabil daripada nilai yang rendah meskipun kekuatan geser yang lebih tinggi Quotient (Jw SRF) adalah Faktor empiris rumit yang menggambarkan tekanan aktif

Tampaknya bahwa kualitas batuan tunneling Q sekarang dapat dianggap sebagai fungsi hanyadari tiga parameter yaitu ukuran kekasaran dari

Tidak diragukan lagi ada beberapa parameter lainnya yang dapat ditambahkan untuk meningkatkan akurasi dari sistem klasifikasi Salah satunya akan menjadi orientasi bersamaMeskipun banyak catatan kasus termasuk informasi yang diperlukan pada strukturorientasi dalam kaitannya dengan sumbu penggalian itu bukan merupakan parameter penting yang mungkin diharapkan Bagian dari alasan untuk ini mungkin bahwa orientasi berbagai jenis penggalian dapat dan biasanya adalah disesuaikan untuk menghindari efek maksimum dari kekar utama tidak memiliki orientasi yang baik Namun pilihan ini tidak tersedia dalam kasus terowongan dan lebih dari setengah catatan kasus ini berada dalam ikategori ini Parameter Jn Jr dan Ja tampaknya memainkan peran yang lebih penting daripada orientasi karena jumlah set kekar menentukan derajat kebebasan untuk gerakan blok (jika ada) dan karakteristik gesekan dan dilational dapat bervariasi lebih dari komponen turun-dip gravitasi dari kekar yang tidak memiliki orientasi yang baik Jika orientasi kekar telah dimasukkan klasifikasi akan menjadi kurang umum dan kesimpelannya akan hilang

Tabel 6 (Setelah Barton et al 1974) memberikan klasifikasi parameter individu digunakan untuk memperoleh Kualitas tunnelling Indeks Q untuk massa batuan

penggunaan tabel 6 diilustrasikan dalam contoh berikut sebuah ruang 15 m rentang crusher untuk tambang bawah tanah yang akan digali dalam norite pada kedalaman 2100 m di bawah permukaan Massa batuan berisi dua set mengendalikan stabilitas kekar Kekar ini bergelombang kasar dan tidak lapuk dengan goresan permukaan yang sangat kecil rentang nilai RQDdari 85 menjadi 95 dan tes laboratorium terhadap sampel batuan utuh memberikan rata-rata uniaksial kekuatan tekan 170 MPa Arah tegangan utama yang vertikal dan horizontal dan besarnya tegangan utama horisontaladalah sekitar 15 kali dari tegangan utama vertikal Massa batuan hampirlembab tetapi tidak ada bukti dari aliran air

Nilai numerik RQD digunakan secara langsung dalam perhitungan Q dan untuk batu inimassa nilai rata-rata dari 90 akan digunakan Tabel 62 menunjukkan bahwa selama dua set bersamaset bersama nomor Yoh = 4 Untuk sendi kasar atau tidak teratur yang bergelombang Tabel 63memberikan sejumlah kekasaran bersama Jr = 3 Tabel 64 memberikan nomor perubahan bersama Ja= 10 untuk dinding bersama berubah dengan pewarnaan permukaan saja Tabel 65 menunjukkan bahwa untuk

penggalian dengan inflow kecil faktor air bersama reduksi Jw = 10 Untuk kedalamanbawah permukaan 2100 m stres overburden akan mencapai sekitar 57 MPa dan dihal ini stres prinsipal utama 1048696 1 = 85 MPa Karena kuat tekan uniaksialdari norite ini sekitar 170 MPa ini memberikan rasio 1048696 c 1048696 1 = 2 Tabel 66 menunjukkanbahwa untuk batu yang kompeten dengan masalah tekanan rock ini nilai 1048696 c 1048696 1 dapat diharapkan untukmenghasilkan kondisi batuan meledak berat dan bahwa nilai SRF harus terletak antara 10 dan20 Sebuah nilai SRF = 15 akan diasumsikan untuk perhitungan ini Menggunakan nilai-nilai ini memberikan

Dalam berhubungan dengan nilai Q indeks untuk stabilitas dan persyaratan dukunganpenggalian bawah tanah Barton et al (1974) mendefinisikan parameter tambahan yang merekadisebut Dimensi Setara De penggalian Dimensi ini diperoleh denganmembagi rentang ketinggian diameter atau dinding penggalian dengan kuantitas yang disebutPenggalian Dukungan Rasio ESR Oleh karena itu

Nilai ESR berhubungan dengan tujuan penggunaan penggalian dan tingkatkeamanan yang dituntut dari sistem pendukung dipasang untuk menjaga stabilitaspenggalian Barton et al (1974) menunjukkan nilai-nilai berikutPenggalian kategori ESRSebuah bukaan tambang sementara 3-5B bukaan tambang Permanen terowongan air untuk pembangkit listrik tenaga air (termasuk tinggiTekanan penstocks) pilot terowongan drift dan judul untuk penggalian besar16

C Penyimpanan kamar instalasi pengolahan air jalan kecil dan terowongan kereta api gelombangruang terowongan akses13D Daya stasiun jalan utama dan terowongan kereta api pertahanan sipil ruangPortal persimpangan10E stasiun tenaga nuklir bawah tanah stasiun kereta api olahraga dan masyarakatfasilitas pabrik

Stasiun crusher dibahas sebelumnya jatuh ke dalam kategori bukaan tambang permanendan diberikan sebuah dukungan penggalian ESR rasio = 16 Oleh karena itu untuk rentang penggalian15 m dimensi setara De = 1516 = 94Dimensi setara De diplot terhadap nilai Q digunakan untuk menentukan nomorkategori dukungan dalam grafik yang diterbitkan di koran asli oleh Barton et al (1974)Bagan ini baru-baru ini telah diperbarui oleh Grimstad dan Barton (1993) untuk mencerminkanmeningkatnya penggunaan serat baja diperkuat shotcrete dalam mendukung penggalian bawah tanah

Gambar 3 direproduksi dari grafik diperbaruiDari Gambar 3 nilai dari De 94 dan nilai Q sebesar 45 tempat ini penggalian crusherdalam kategori (4) yang membutuhkan pola rockbolts (spasi pada 23 m) dan 40 sampai 50 mmdari shotcrete lipatKarena ringan sampai kondisi meledak heavy rock yang diantisipasi mungkinbijaksana untuk destress batu di dinding ruang crusher ini Hal ini dicapai denganmenggunakan peledakan produksi yang relatif berat untuk menggali ruangan dan menghilangkanpeledakan halus biasanya digunakan untuk memangkas dinding akhir dari penggalian sepertiunderground pembangkit tenaga listrik pada kedalaman dangkal Perhatian dianjurkan dalam penggunaandestress peledakan dan untuk aplikasi kritis mungkin disarankan untuk mencari nasihat dari suatupeledakan spesialis sebelum memulai tindakan iniLoslashset (1992) menunjukkan bahwa untuk batuan dengan 4 ltQ lt30 kerusakan peledakan akan menghasilkanpenciptaan sendi baru dengan pengurangan lokal konsekuen dalam nilai Q untuk batusekitar penggalian Dia menyarankan bahwa hal ini dapat dipertanggungjawabkan dengan mengurangiNilai RQD atas ledakan itu merusak zonaDengan asumsi bahwa nilai RQD untuk batu Destressed sekitar ruang crusher tetessampai 50 nilai yang dihasilkan dari Q = 29 Dari Gambar 3 ini nilai Q untuk yang setaradimensi De dari 94 menempatkan penggalian hanya di dalam kategori (5) yang mengharuskanrockbolts sekitar 2 m jarak dan lapisan tebal 50 mm dari serat baja diperkuatshotcreteBarton et al (1980) memberikan informasi tambahan mengenai panjang baut batuan maksimumdidukung rentang dan tekanan atap dukungan untuk melengkapi dukunganrekomendasi yang diterbitkan di koran 1974 aslinyaThe L Panjang rockbolts dapat diperkirakan dari B lebar penggalian danPenggalian Dukungan Rasio ESR

Menggunakan sistem klasifikasi massa batuanDua klasifikasi batuan yang paling banyak digunakan massa RMR Bieniawski ini (1976 1989)dan Barton et al Q (1974) Kedua metode menggabungkan geologi geometri dandesain engineering parameter dalam mencapai nilai kuantitatif massa batuan mereka

kualitas Kesamaan antara RMR dan Q berasal dari penggunaan identik atau sangat yang sama parameter dalam menghitung massa batuan penilaian kualitas akhir Perbedaanantara sistem terletak pada bobot yang berbeda diberikan kepada parameter yang sama dan dalampenggunaan parameter yang berbeda dalam satu atau skema lainnyaRMR menggunakan kuat tekan langsung sementara Q hanya mempertimbangkan kekuatan yang berkaitan dalamin situ stres dalam batuan yang kompeten Kedua skema berurusan dengan geologi dan geometrimassa batuan tetapi dalam cara yang sedikit berbeda Keduanya menganggap tanah dan keduanya termasukbeberapa komponen kekuatan batuan materi Beberapa estimasi orientasi dapatdimasukkan ke Q menggunakan pedoman yang disajikan oleh Barton et al (1974) Jr parameterdan Ja harus berhubungan dengan permukaan yang paling mungkin untuk memungkinkan kegagalan untuk memulai The terbesarPerbedaan antara kedua sistem adalah kurangnya parameter stres dalam sistem RMRBila menggunakan salah satu dari metode ini dua pendekatan yang dapat diambil Salah satunya adalah untuk mengevaluasimassa batuan khusus untuk parameter termasuk dalam metode klasifikasi yang lainadalah untuk secara akurat ciri massa batuan dan kemudian atribut peringkat parameter di kemudianwaktu Metode terakhir ini dianjurkan karena memberikan penjelasan lengkap dan lengkapmassa batuan yang dapat dengan mudah diterjemahkan ke dalam klasifikasi baik indeks Jika ratingnilai sendiri telah direkam selama pemetaan itu akan hampir mustahil untuk membawakeluar penelitian verifikasiDalam banyak kasus adalah tepat untuk memberikan rentang nilai untuk setiap parameter dalam massa batuanklasifikasi dan untuk mengevaluasi signifikansi dari hasil akhir Sebuah contoh dari hal iniPendekatan diberikan pada Gambar 4 yang direproduksi dari catatan lapangan disiapkan oleh Dr NBarton on proyek Dalam kasus ini massa batuan kering dan mengacu kepadaMedium kondisi stres (Tabel 66K) dan karenanya Jw = 10 dan SRF = 10

Histogrammenunjukkan variasi dalam RQD Yoh Jr dan Ja sepanjang adit eksplorasi dipetakan yangdisajikan dalam gambar ini Nilai rata-rata Q = 89 dan kisaran perkiraan Q adalah17 ltQ lt20 Nilai rata-rata Q dapat digunakan dalam memilih sebuah sistem dukungan dasarsedangkan kisaran memberikan indikasi kemungkinan penyesuaian yang akan diperlukan untukmemenuhi kondisi yang berbeda ditemui selama konstruksiContoh lebih lanjut dari pendekatan ini diberikan dalam kertas oleh Barton et al (1992) yang bersangkutandengan desain ruang 62 m rentang olahraga bawah tanah di jointed gneiss Histogramsemua parameter input untuk sistem Q disajikan dan dianalisis untuk menentukannilai rata-rata tertimbang dari QCarter (1992) telah mengadopsi pendekatan yang sama tetapi diperluas analisis untuk menyertakanderivasi dari fungsi distribusi probabilitas dan perhitungan probabilitasKegagalan dalam diskusi pada stabilitas pilar mahkota permukaan di tambang logam ditinggalkanSepanjang bab ini telah menyarankan bahwa pengguna klasifikasi massa batuanSkema harus memeriksa bahwa versi terbaru sedang digunakan Hal ini juga perlu diingat bahwapenggunaan dua massa batuan samping skema klasifikasi berdampingan disarankan

lokal berkembang bersama-sama atau lebih erat bertautan bahwa dinding vertikal tidakmemerlukan dukungan lateral Dalam batuan jenis ini baik spalling dan muncul kondisimungkin ditemui1048696 batu Blocky dan berkelim terdiri dari fragmen batuan kimia utuh atau hampir utuhyang seluruhnya terpisah satu sama lain dan saling bertautan sempurna Dalamrock dinding vertikal mungkin memerlukan dukungan lateral1048696 Hancur tapi rock kimia utuh memiliki karakter run crusher Jika sebagian besar atau semuafragmen kecil seperti butiran pasir halus dan recementation ada telah terjadibatu hancur di bawah permukaan air menunjukkan sifat pasir air-bantalan1048696 Meremas batu perlahan kemajuan ke dalam terowongan tanpa peningkatan volume kentaraSebuah prasyarat untuk memeras adalah persentase yang tinggi dari mikroskopis dan sub-mikroskopispartikel mineral dr mika atau mineral tanah liat dengan kapasitas pembengkakan rendah1048696 Pembengkakan kemajuan batu ke dalam terowongan terutama karena ekspansi Kapasitasmembengkak tampaknya terbatas pada batuan yang mengandung mineral lempung sepertimonmorilonit dengan kapasitas pembengkakan yang tinggi

Klasifikasi melibatkan stand-up waktuLauffer (1958) mengusulkan bahwa waktu stand-up untuk rentang didukung berkaitan dengankualitas massa batuan di mana rentang tersebut digali Dalam terowongan rentang tidak didukungdidefinisikan sebagai rentang terowongan atau jarak antara wajah dan terdekatmendukung jika ini adalah lebih besar dari rentang terowongan Klasifikasi asli Lauffer memiliki sejaktelah dimodifikasi oleh sejumlah penulis terutama Pacher et al (1974) dan sekarang merupakan bagian daripendekatan tunneling umum dikenal sebagai Metode tunnelling Baru Austria

Pentingnya konsep stand-up waktu adalah bahwa peningkatan dalam rentang terowongan menyebabkan penurunan yang signifikan dalam waktu yang tersedia untuk instalasi penyangga Sebagai contoh sebuah terowongan percontohan kecil

dapat berhasil dibangun dengan dukungan minimal sementara terowongan rentang yang lebih besar dalam massa batuan yang sama mungkin tidak stabil tanpa ada instalasi penyangga substansial langsung

Metode tunnelling Baru Austria mencakup sejumlah teknik untuk tunneling dalam kondisi batuan di mana waktu stand-up dibatasi sebelum kegagalan terjadi Teknik-teknik ini termasuk penggunaan judul yang lebih kecil dan benching atau penggunaan multiple drift untuk membentuk sebuah cincin diperkuat dalam yang sebagian besar terowongan dapat digali Teknik-teknik ini dapat diterapkan dalam batuan lunak seperti serpih phyllites dan mudstones dalam masalah penghimpitan dan pengganjalan dijelaskan oleh Terzaghi (lihat sebelumnya bagian) yang mungkin terjadi Teknik-teknik ini juga berlaku ketika terowongan terjadi patahan batuan yang belebihan tapi harus hati hati dalam upaya menerapkan teknik untuk melakukan penggalian di batuan keras di mana mekanisme keruntukan yang berbeda terjadi

Dalam merancang penyangga untuk penggalian hard rock baiknya memperhatikan bahwa stabilitas massa batuan sekitarnya penggalian tidak bergantung waktu Oleh karena itu jika secara struktural wedge pasti terkena di atap penggalian itu akan jatuh secepat batu mendukung tersebut akan dihapus Hal ini dapat terjadi pada saat ledakan atau selama berikutnyaskala operasi Jika diperlukan untuk menjaga semacam irisan di tempat atau untuk meningkatkan marginkeselamatan adalah penting bahwa dukungan dipasang sedini mungkin sebaiknya sebelumbatu mendukung penuh wedge dihapus Di sisi lain dalam sangat menekankanrock kegagalan umumnya akan diinduksi oleh beberapa perubahan di bidang stres sekitarpenggalian Kegagalan dapat terjadi secara bertahap dan memanifestasikan dirinya sebagai spalling atau slabbing ataumungkin terjadi tiba-tiba dalam bentuk ledakan batu Dalam kedua kasus desain dukungan harusmemperhitungkan perubahan di bidang stres ketimbang waktu stand-up daripenggalian

Kualitas batu Penunjukan index (RQD)

Kualitas Batu Penunjukan index (RQD) dikembangkan oleh Deere (Deere et al 1967) untuk memberikan perkiraan kuantitatif kualitas massa batuan dari log bor inti RQD didefinisikan sebagai persentase potongan inti utuh ukurannya lebih dari 100 mm (4 inci) dalam total panjang inti Ukuran inti terkecil adalah NW (547 mm atau 215 inci diameter) dan harus dibor dengan tabung inti ganda Prosedur yang benar dalam pengukuran panjang potongan inti dan perhitungan RQD dijelaskan dalam Gambar 1

Palmstroumlm (1982) menyatakan bahwa ketika inti tidak tersedia namun jejak diskontinuitas yang terlihat di permukaan atau adits eksplorasi RQD dapat diperkirakan dari jumlah diskontinuitas per satuan volume Hubungan disarankan untuk tanah liat yang bebas batu massa adalah

RQD = 115-33 Jv (1)dimana Jv adalah jumlah jumlah kekar per satuan panjang untuk semua (diskontinuitas) yang dikenal sebagai jumlah gabungan volumetrik

RQD adalah sebuah parameter dan nilainya dapat berubah secara signifikan tergantung pada orientasi lubang bor Penggunaan jumlah kekar volumetrik dapatsangat berguna dalam mengurangi ketergantungan arah

RQD dimaksudkan untuk mewakili kualitas massa batuan di situ Bila menggunakan inti bor intan perawatan harus dilakukan untuk memastikan bahwa patahan yang telah disebabkan oleh penanganan atauproses pengeboran diidentifikasi dan diabaikan ketika menentukan nilai RQD

Bila menggunakan hubungan Palmstroumlm untuk pemetaan eksposur ledakan disebabkan patahan tidak harus dimasukkan dalam penentuan Jv

RQD Deere telah digunakan secara luas khususnya di Amerika Utara setelah diperkenalkan Cording dan Deere (1972) Merritt (1972) dan Deere dan Deere (1988) berusaha untuk menghubungkan RQD faktor beban Terzaghi rock dan untuk mengunci peralatan dalam terowongan Dalampembahasan penggunaan terpenting dari RQD adalah sebagai komponen RMR yangdan klasifikasi massa batuan Q dibahas lebih lanjut dalam bab ini

Struktur batuan Penilaian (RSR)

Wickham et al (1972) menggambarkan suatu metode kuantitatif untuk menggambarkan kualitas massa batuan dan untuk memilih penyangga yang tepat berdasarkan klasifikasi RSR Sebagian besar masalah yang digunakan dalam pengembangan sistem ini adalah untuk terowongan yang relatif kecil didukung yang oleh sarana set baja meskipun secara historisSistem ini adalah acuan yang pertama untuk membuat penyangga shotcrete Meskipun dengan keterbatasan ini ada baiknya memeriksa sistem RSR secara rinci karena menunjukkan sesuatu yang logisdalam mengembangkan kuasi-kuantitatif sistem klasifikasi massa batuan

Pentingnya sistem RSR dalam pembahasan ini adalah bahwa hal itu diperkenalkan adany rating nilai dari RSR = A + B + C

1 Parameter A Geologi penilaian umum struktur geologi atas dasara Jenis batuan asal (batuan beku metamorf sedimen)b Kekerasan batuan (keras sedang lunak dan pelapukannya)c Struktur Geologi (masif sedikit terpatahkan terlipat cukup terpatahkan terlipat lipatan dan patahan intensif )

2 Parameter B Geometri Pengaruh pola diskontinuitas sehubungan dengan arahdari terowongan didasarkan pada

a Jarak kekarb jarak Orientasi (strike dan dip)c Arah drive terowongan3 Parameter C Pengaruh inflow air tanah dan kondisi kekar didasarkan atasa Kualitas massa batuan secara keseluruhan atas dasar kombinasi A dan Bb kondisi kekar (baik rata sedikit)c Jumlah inflow air (dalam galon per menit per 1000 kaki dari terowongan)

Perhatikan bahwa klasifikasi RSR menggunakan unit Imperial dan bahwa unit telah dipertahankan dalam pembahasan ini

Tiga tabel dari 1972 makalah dari Wickham et al direproduksi dalam Tabel 1 2 dan 3 Tabel dapat digunakan untuk mengevaluasi peringkat dari masing-masing parameter agar mencapai nilai RSR maksimum(maksimum RSR = 100)

Tabel 1 Penilaian Rock Struktur Parameter A geologi daerah Umum

Misalnya batuan metamorf yang keras yang sedikit terlipat atau terpatahkan memiliki rating A = 22 (dari Tabel 1) Massa batuan ini cukup terkekarkan dengan kekar mencolok

tegak lurus terhadap sumbu terowongan dengan arah timur-barat dan dengan dip di antara20 1048696 dan 50 deg

Tabel 2 memberikan rating untuk B = 24 searah dip (didefinisikan di bawah)

Nilai A + B = 46 dan ini berarti bahwa untuk kekar dengan kondisi tersebar merata (sedikit lapuk dan teralterasi) dan air inflow antara 200 dan 1000 galon per menit Tabel 3 memberikan rating untuk C = 16 Oleh karena itu nilai akhir dari Struktur Peringkat batuan RSR = A + B + C = 62

Satu kurva prediksi kurva untuk terowonganyang berdiameter 24 kakidiberikan pada Gambar 2 yang menunjukkan bahwa untuk nilai RSR dari 62 penyangga diprediksi akan menjadi 2 inci

shotcrete dan 1 inci diameter rockbolts berjarak pada 5 kaki tengahSeperti ditunjukkan dalam gambar set baja akan ditempatkan dengan jarak lebih dari 7 kaki dan tidak akan dianggap sebagai solusi praktis untukpenyangga dari terowongan ini

Untuk terowongan ukuran yang sama dengan massa batuan RSR = 30 penyangga bisa diberikan dengan 8 WF set baja 31 ( lebar flange dalam 8 inci dan berat 31 poond per kaki) spasi 3 kaki atau 5 inci shotcrete dan diameter rockbolt1 inci pda jarak 25 kaki dari pusat Dalam hal ini mungkin saja set baja akan lebih murah dan lebih efektif daripada penggunaan rockbolts dan shotcrete

Meskipun sistem klasifikasi RSR tidak banyak digunakan saat ini Wickham et al memainkan peran penting dalam pengembangan skema klasifikasi

dan akan dibahas di bab terakhir

Geomekanika Klasifikasi

Bieniawski (1976) menerbitkan rincian dari klasifikasi massa batuan yang disebut Klasifikasi Geomekanika atau sistem rating massa batuan (RMR) Selama bertahun-tahun sistem ini telah disempurnakan sebagai kasus yang telah diperiksa dan pembaca harus menyadari bahwa Bieniawski telah membuat perubahan rating signifikan dengan parameter yang berbeda Pembahasan yang berikut didasarkan pada klasifikasi tahun 1989 (Bieniawski 1989) Kedua versi ini dan versi 1976telah disepakati dengan memperkirakan kekuatan massa batuan Enam parameter yang digunakan untuk mengklasifikasikan suatu massa batuan menggunakan sistem RMR

1kekuatan material batuan yang tidak komprehensif2Kualitas batuan (RQD)3Jarak diskontinuitas4Kondisi diskontinuitas5kondisi Tanah6Orientasi diskontinuitas

Dalam menerapkan sistem klasifikasi ini massa batuan dibagi menjadi beberapa struktural dan daerah masing-masing diklasifikasikan secara terpisah Batas-batas wilayah struktural biasanya bertepatan dengan fitur struktural utama seperti patahan atau perubahan tipe batuan Dalam beberapa kasus perubahan signifikan karakteristik dan spasi diskontinuitas dalamjenis batuan yang sama mungkin memerlukan pembagian massa batuan ke dalam sejumlah bagian kecil struktural

System RMR disajikan pada Tabel 4 memberikan rating untuk ke enam parameter yang tercantum di atas Rating ini dijumlahkan untuk memberikan nilai RMR Contoh berikut menggambarkan penggunaan tabel nilai RMR

Sebuah terowongan yang akan diarahkan pada granit dengan dip 60o berlawanan arah Indeks pengujian dan penebangan berlianinti bor memberikan khas Point-beban nilai indeks kekuatan 8 MPa dan rata-

rata RQDnilai 70 Yang agak kasar dan sedikit lapuk sendi dengan pemisahan lt1mm yang berjarak pada 300 mm Tunnelling kondisi yang diantisipasi akan basah

Catatan 1 Untuk permukaan diskontinuitas agak kasar dan yang teralterasi mm dengan peisahan lt 1 mm Tabel 4A4 memberikan rating 25 Ketika informasi yang lebih rinci tersedia Tabel 4E dapat digunakan untuk mendapatkan rating yang lebih halus Oleh karena itu dalam hal ini rating adalahJumlah 4 (1-3 m panjang diskontinuitas) 4 (pemisahan 01-10 mm) 3 (agak kasar) 6 (Tidak ada infilling) dan 5 (lapuk ringan) = 22

Catatan 2 Tabel 4F memberikan deskripsi Fair untuk kondisi di mana diasumsikan terowongan yang akan didorong terhadap kemiringan dip 60o Penggunakan deskripsi ini untuk Terowongan dan Pertambangan dalam Tabel 4b memberikan rating penyesuaian -5

Bieniawski (1989) menerbitkan panduan untuk memilih penyangga dalam terowongan dengan batuan yang memiliki nilai RMR telah ditentukan Panduan ini ditunjukkan pada Tabel 4 Perhatikan bahwa panduan ini telah dipublikasikan untuk jarak yang 10 m rentang horseshoeyang membentuk terowongan dibangun dengan menggunakan metode drill dan ledakan massa batuan yang dikenakan tekanan vertikal lt25 MPa (setara dengan kedalaman bawah permukaan lt900 m)

Untuk kasus sebelumnya dengan RMR = 59 Tabel 4 menunjukkan bahwa terowongan bisa digali melalui top heading dan bench dengan mengangkat 15 m sampai 3 di atas pos Penyangga harus dipasang setelah ledakan masing-masing dan penyangga ditempatkan pada jarak maksimum 10 m dari permukaan Pergerakan sistematis batuan menggunakan panjang 4 m dan diameter 20 mm berjarak 15 sampai 2 m di atas dan dinding adalah direkomendasikan Wire mesh dianjurkan dengan 50 sampai 100 mm shotcrete untuk mahkota dan 30 mmshotcrete untuk dinding

Nilai RMR dari 59 menunjukkan bahwa massa batuan adalah pada batas antara kategori fair rock dan kategori good rock Pada tahap awal desain dan konstruksi maka dianjurkan untuk memanfaatkan penyangga dengan kategori fair rock Jika konstruksi ini mengalami kemajuan baik dengan tidak ada masalah stabilitas dan penyangga yang berkerja sangat baik maka sangatmungkin untuk secara bertahap mengurangi peralatan penyangga bagi yang diindikasikan untuk massa batuan yang baik Selain itu jika penggalian diperlukan harus dilakukan dengan waktu singkatmaka dianjurkan untuk mencoba penyangga yang lebih murah dan luas disarankan untuk menggunakan good rock Namun jika massa batuan disekitar penggalian diharapkan mengalami perubahan stres induksi yang besar penyangga yang harus dipasang adalah penyangga berkategori fair rock Contoh ini menunjukkan sebuah estimasi sangat dibutuhkan dalam mendukung klasifikasi massa batuan

Perlu dicatat bahwa Tabel 5 belum direvisi sejak tahun 1973 Dalam aplikasi pertambangan dan aplikasi teknik sipil baja yang diperkuat dengan serat shotcrete dapat dipertimbangkan untuk mengggantikan wire mesh dan shotcrete

Modifikasi RMR untuk pertambangan

Bieniawski (RMR) adalah sistem yang awalnya didasarkan pada sejarah kasusyang berasal dari teknik sipil Akibatnya industri pertambangan cenderung menganggap klasifikasi sebagai modifikasi konservatif dan beberapa telah diusulkan dalam memerintahkan untuk membuat klasifikasi yang lebih relevan untuk aplikasi pertambangan Sebuah ringkasan komprehensif dari modifikasi ini disusun oleh Bieniawski (1989)

Laubscher (1977 1984) Laubscher dan Taylor (1976) dan Laubscher dan Page (1990) telah menggambarkan sebuah Modifikasi sistem RMR untuk pertambangan Sistem MRMR mengambil nilai RMR dasar seperti yang didefinisikan oleh Bieniawski dan menyesuaikan untuk menjelaskan di situdan tegangan induksi perubahan stres dan efek peledakan dan pelapukan Seperangkat rekomendasi penyangga dikaitkan dengan nilai MRMR dalam menggunakan Sistem MRMR Laubscher yang harus diingat bahwa banyak riwayat kasus didasarkan berasal dari operasi caving Awalnya blok caving ditambang asbes di Afrika dibentuk sebagai dasar untuk modifikasi tetapi kemudian sejarah kasus lain dari seluruh dunia telah ditambahkan ke database

Cummings et al (1982) dan Kendorski et al (1983) juga telah memodifikasi klasifikasi RMR Bieniawski ini untuk menghasilkan sistem MBR (dimodifikasi dasar RMR) untuk pertambangan sistem ini dikembangkan untuk operasi caving blok di Amerika Serikat Ini melibatkan penggunaan rating yang berbeda untuk sebagai parameter yang digunakan untuk menentukan nilai RMR danpenyesuaian selanjutnya dari nilai MBR yang dihasilkan untuk memungkinkan kerusakan ledakan induksi tekanan fitur struktural jarak dari depan gua dan ukuran blok caving Penyangga yang diRekomendasi disajikan untuk drift yang terisolasi atau pengembangan serta untuk penyangga akhir dari interseksen dan drift

indeks Kualitas Batuan terowongan Q

berdasarkan evaluasi sejumlah kasus penggalian tanah Barton et al (1974) dari Institut Geoteknik Norwegia mengusulkan Tunnelling Kualitas Index (Q) untuk penentuan karakteristik massa batuan danperalatan penyangga terowongan Nilai numerik dari indeks Q bervariasi

berdasarkan skala logaritma dari 0001 sampai maksimum 1000 dan didefinisikan oleh

Dimana

RQD adalah Rock Quality Designation

Jn adalah jumlah set kekar

Jr adalah nilai kekasaran kekar

Ja adalah nilai alterasi kekar

Jw adalah faktor air tanah

SRF adalah faktor berkurangnya tegangan

Dalam menjelaskan arti dari parameter yang digunakan untuk menentukan nilai Q Barton et al (1974) menawarkan komentar berikut

Quotient pertama (RQD Jn) yang merepresentasikan struktur massa batuan adalah ukuran kasar dari ukuran blok atau partikel dengan dua nilai ekstrim (10005 dan 1020) berbeda dengan faktor 400 Jika hasil bagi ditafsirkan dalam satuan sentimeter ukuran partikel yang ekstrim dari 200 sampai 05 cm yang dianggap kasar tapi sudah cukup menjadi perkiraan realistis Mungkin blok terbesar harus beberapa kali dari ukuran ini danukuran terkecil kurang dari setengah ukuran fragmen (kecuali tanah liat)

Quotient kedua (Jr Ja) merupakan karakteristik kekasaran dan gesekan daridinding kekar atau bahan pengisi Quotient ini diperberat oleh bahan kasardalam kontak langsung Hal ini diharapkan bahwa permukaan tersebut akan mendekati kekuatan puncak bahwa itu akan melebarkan kuat ketika bergeser dan

karena itu akan menguntungkan bagi stabilitas terowongan

Ketika kekar batuan memiliki lapisan mineral tanah liat tipis dan pengisi kekuatan berkurang secara signifikan Namun demikian kontak dinding batuan setelah pergerakan geser kecil terjadi mungkin menjadi faktor yang sangat penting untuk melindungi penggalian dari kegagalan

Dimana tidak ada kontak dinding batuan yang ada kondisi sangat tidak menguntungkan untuk stabilitas terowongan sudut gesekan (diberikan dalam Tabel 6) adalah sedikit berada di bawah nilai sisa kekuatan untuk tanah liat dan kemungkinan faktanya bahwa material perekat dan pengisi tanah liat mungkin cenderung terkonsolidasi selama terjadi pergeseran setidaknya jika ada konsolidasi normal atau jika pelunakan dan pembengkakan telah terjadi Tekanan pembengkakan montmorilonit mungkin juga menjadi faktor di sini

Quotient ketiga (Jw SRF) terdiri dari dua parameter tekanan SRF adalah ukuran dari 1) kehilangan beban dalam penggalian melalui zona geser dan bantalan batuan liat 2) tekanan batuan dalam batu yang kompeten dan 3) beban squeezing dalam batuan plastic yang tidak kompeten Hal ini dapat dianggap sebagai parameter tekanan total Parameter Jw adalah ukuran dari tekanan air yang memiliki efek buruk pada kekuatan geser kekar akibat pengurangandalam tegangan normal efektif Air mungkin di samping itu menyebabkan pelunakan dan kemungkinan terjadinya outwash (erosi) dalam kasus tanah liat yang dipenuhi kekar Telah terbukti tidak mungkin untuk menggabungkan kedua parameter dalam hal antar-blok tegangan efektif karena paradoks dari nilai yang tinggi dari tegangan normal efektif kadang-kadang menandakan kondisi yang kurang stabil daripada nilai yang rendah meskipun kekuatan geser yang lebih tinggi Quotient (Jw SRF) adalah Faktor empiris rumit yang menggambarkan tekanan aktif

Tampaknya bahwa kualitas batuan tunneling Q sekarang dapat dianggap sebagai fungsi hanyadari tiga parameter yaitu ukuran kekasaran dari

Tidak diragukan lagi ada beberapa parameter lainnya yang dapat ditambahkan untuk meningkatkan akurasi dari sistem klasifikasi Salah satunya akan menjadi orientasi bersamaMeskipun banyak catatan kasus termasuk informasi yang diperlukan pada strukturorientasi dalam kaitannya dengan sumbu penggalian itu bukan merupakan parameter penting yang mungkin diharapkan Bagian dari alasan untuk ini mungkin bahwa orientasi berbagai jenis penggalian dapat dan biasanya adalah disesuaikan untuk menghindari efek maksimum dari kekar utama tidak memiliki orientasi yang baik Namun pilihan ini tidak tersedia dalam kasus terowongan dan lebih dari setengah catatan kasus ini berada dalam ikategori ini Parameter Jn Jr dan Ja tampaknya memainkan peran yang lebih penting daripada orientasi karena jumlah set kekar menentukan derajat kebebasan untuk gerakan blok (jika ada) dan karakteristik gesekan dan dilational dapat bervariasi lebih dari komponen turun-dip gravitasi dari kekar yang tidak memiliki orientasi yang baik Jika orientasi kekar telah dimasukkan klasifikasi akan menjadi kurang umum dan kesimpelannya akan hilang

Tabel 6 (Setelah Barton et al 1974) memberikan klasifikasi parameter individu digunakan untuk memperoleh Kualitas tunnelling Indeks Q untuk massa batuan

penggunaan tabel 6 diilustrasikan dalam contoh berikut sebuah ruang 15 m rentang crusher untuk tambang bawah tanah yang akan digali dalam norite pada kedalaman 2100 m di bawah permukaan Massa batuan berisi dua set mengendalikan stabilitas kekar Kekar ini bergelombang kasar dan tidak lapuk dengan goresan permukaan yang sangat kecil rentang nilai RQDdari 85 menjadi 95 dan tes laboratorium terhadap sampel batuan utuh memberikan rata-rata uniaksial kekuatan tekan 170 MPa Arah tegangan utama yang vertikal dan horizontal dan besarnya tegangan utama horisontaladalah sekitar 15 kali dari tegangan utama vertikal Massa batuan hampirlembab tetapi tidak ada bukti dari aliran air

Nilai numerik RQD digunakan secara langsung dalam perhitungan Q dan untuk batu inimassa nilai rata-rata dari 90 akan digunakan Tabel 62 menunjukkan bahwa selama dua set bersamaset bersama nomor Yoh = 4 Untuk sendi kasar atau tidak teratur yang bergelombang Tabel 63memberikan sejumlah kekasaran bersama Jr = 3 Tabel 64 memberikan nomor perubahan bersama Ja= 10 untuk dinding bersama berubah dengan pewarnaan permukaan saja Tabel 65 menunjukkan bahwa untuk

penggalian dengan inflow kecil faktor air bersama reduksi Jw = 10 Untuk kedalamanbawah permukaan 2100 m stres overburden akan mencapai sekitar 57 MPa dan dihal ini stres prinsipal utama 1048696 1 = 85 MPa Karena kuat tekan uniaksialdari norite ini sekitar 170 MPa ini memberikan rasio 1048696 c 1048696 1 = 2 Tabel 66 menunjukkanbahwa untuk batu yang kompeten dengan masalah tekanan rock ini nilai 1048696 c 1048696 1 dapat diharapkan untukmenghasilkan kondisi batuan meledak berat dan bahwa nilai SRF harus terletak antara 10 dan20 Sebuah nilai SRF = 15 akan diasumsikan untuk perhitungan ini Menggunakan nilai-nilai ini memberikan

Dalam berhubungan dengan nilai Q indeks untuk stabilitas dan persyaratan dukunganpenggalian bawah tanah Barton et al (1974) mendefinisikan parameter tambahan yang merekadisebut Dimensi Setara De penggalian Dimensi ini diperoleh denganmembagi rentang ketinggian diameter atau dinding penggalian dengan kuantitas yang disebutPenggalian Dukungan Rasio ESR Oleh karena itu

Nilai ESR berhubungan dengan tujuan penggunaan penggalian dan tingkatkeamanan yang dituntut dari sistem pendukung dipasang untuk menjaga stabilitaspenggalian Barton et al (1974) menunjukkan nilai-nilai berikutPenggalian kategori ESRSebuah bukaan tambang sementara 3-5B bukaan tambang Permanen terowongan air untuk pembangkit listrik tenaga air (termasuk tinggiTekanan penstocks) pilot terowongan drift dan judul untuk penggalian besar16

C Penyimpanan kamar instalasi pengolahan air jalan kecil dan terowongan kereta api gelombangruang terowongan akses13D Daya stasiun jalan utama dan terowongan kereta api pertahanan sipil ruangPortal persimpangan10E stasiun tenaga nuklir bawah tanah stasiun kereta api olahraga dan masyarakatfasilitas pabrik

Stasiun crusher dibahas sebelumnya jatuh ke dalam kategori bukaan tambang permanendan diberikan sebuah dukungan penggalian ESR rasio = 16 Oleh karena itu untuk rentang penggalian15 m dimensi setara De = 1516 = 94Dimensi setara De diplot terhadap nilai Q digunakan untuk menentukan nomorkategori dukungan dalam grafik yang diterbitkan di koran asli oleh Barton et al (1974)Bagan ini baru-baru ini telah diperbarui oleh Grimstad dan Barton (1993) untuk mencerminkanmeningkatnya penggunaan serat baja diperkuat shotcrete dalam mendukung penggalian bawah tanah

Gambar 3 direproduksi dari grafik diperbaruiDari Gambar 3 nilai dari De 94 dan nilai Q sebesar 45 tempat ini penggalian crusherdalam kategori (4) yang membutuhkan pola rockbolts (spasi pada 23 m) dan 40 sampai 50 mmdari shotcrete lipatKarena ringan sampai kondisi meledak heavy rock yang diantisipasi mungkinbijaksana untuk destress batu di dinding ruang crusher ini Hal ini dicapai denganmenggunakan peledakan produksi yang relatif berat untuk menggali ruangan dan menghilangkanpeledakan halus biasanya digunakan untuk memangkas dinding akhir dari penggalian sepertiunderground pembangkit tenaga listrik pada kedalaman dangkal Perhatian dianjurkan dalam penggunaandestress peledakan dan untuk aplikasi kritis mungkin disarankan untuk mencari nasihat dari suatupeledakan spesialis sebelum memulai tindakan iniLoslashset (1992) menunjukkan bahwa untuk batuan dengan 4 ltQ lt30 kerusakan peledakan akan menghasilkanpenciptaan sendi baru dengan pengurangan lokal konsekuen dalam nilai Q untuk batusekitar penggalian Dia menyarankan bahwa hal ini dapat dipertanggungjawabkan dengan mengurangiNilai RQD atas ledakan itu merusak zonaDengan asumsi bahwa nilai RQD untuk batu Destressed sekitar ruang crusher tetessampai 50 nilai yang dihasilkan dari Q = 29 Dari Gambar 3 ini nilai Q untuk yang setaradimensi De dari 94 menempatkan penggalian hanya di dalam kategori (5) yang mengharuskanrockbolts sekitar 2 m jarak dan lapisan tebal 50 mm dari serat baja diperkuatshotcreteBarton et al (1980) memberikan informasi tambahan mengenai panjang baut batuan maksimumdidukung rentang dan tekanan atap dukungan untuk melengkapi dukunganrekomendasi yang diterbitkan di koran 1974 aslinyaThe L Panjang rockbolts dapat diperkirakan dari B lebar penggalian danPenggalian Dukungan Rasio ESR

Menggunakan sistem klasifikasi massa batuanDua klasifikasi batuan yang paling banyak digunakan massa RMR Bieniawski ini (1976 1989)dan Barton et al Q (1974) Kedua metode menggabungkan geologi geometri dandesain engineering parameter dalam mencapai nilai kuantitatif massa batuan mereka

kualitas Kesamaan antara RMR dan Q berasal dari penggunaan identik atau sangat yang sama parameter dalam menghitung massa batuan penilaian kualitas akhir Perbedaanantara sistem terletak pada bobot yang berbeda diberikan kepada parameter yang sama dan dalampenggunaan parameter yang berbeda dalam satu atau skema lainnyaRMR menggunakan kuat tekan langsung sementara Q hanya mempertimbangkan kekuatan yang berkaitan dalamin situ stres dalam batuan yang kompeten Kedua skema berurusan dengan geologi dan geometrimassa batuan tetapi dalam cara yang sedikit berbeda Keduanya menganggap tanah dan keduanya termasukbeberapa komponen kekuatan batuan materi Beberapa estimasi orientasi dapatdimasukkan ke Q menggunakan pedoman yang disajikan oleh Barton et al (1974) Jr parameterdan Ja harus berhubungan dengan permukaan yang paling mungkin untuk memungkinkan kegagalan untuk memulai The terbesarPerbedaan antara kedua sistem adalah kurangnya parameter stres dalam sistem RMRBila menggunakan salah satu dari metode ini dua pendekatan yang dapat diambil Salah satunya adalah untuk mengevaluasimassa batuan khusus untuk parameter termasuk dalam metode klasifikasi yang lainadalah untuk secara akurat ciri massa batuan dan kemudian atribut peringkat parameter di kemudianwaktu Metode terakhir ini dianjurkan karena memberikan penjelasan lengkap dan lengkapmassa batuan yang dapat dengan mudah diterjemahkan ke dalam klasifikasi baik indeks Jika ratingnilai sendiri telah direkam selama pemetaan itu akan hampir mustahil untuk membawakeluar penelitian verifikasiDalam banyak kasus adalah tepat untuk memberikan rentang nilai untuk setiap parameter dalam massa batuanklasifikasi dan untuk mengevaluasi signifikansi dari hasil akhir Sebuah contoh dari hal iniPendekatan diberikan pada Gambar 4 yang direproduksi dari catatan lapangan disiapkan oleh Dr NBarton on proyek Dalam kasus ini massa batuan kering dan mengacu kepadaMedium kondisi stres (Tabel 66K) dan karenanya Jw = 10 dan SRF = 10

Histogrammenunjukkan variasi dalam RQD Yoh Jr dan Ja sepanjang adit eksplorasi dipetakan yangdisajikan dalam gambar ini Nilai rata-rata Q = 89 dan kisaran perkiraan Q adalah17 ltQ lt20 Nilai rata-rata Q dapat digunakan dalam memilih sebuah sistem dukungan dasarsedangkan kisaran memberikan indikasi kemungkinan penyesuaian yang akan diperlukan untukmemenuhi kondisi yang berbeda ditemui selama konstruksiContoh lebih lanjut dari pendekatan ini diberikan dalam kertas oleh Barton et al (1992) yang bersangkutandengan desain ruang 62 m rentang olahraga bawah tanah di jointed gneiss Histogramsemua parameter input untuk sistem Q disajikan dan dianalisis untuk menentukannilai rata-rata tertimbang dari QCarter (1992) telah mengadopsi pendekatan yang sama tetapi diperluas analisis untuk menyertakanderivasi dari fungsi distribusi probabilitas dan perhitungan probabilitasKegagalan dalam diskusi pada stabilitas pilar mahkota permukaan di tambang logam ditinggalkanSepanjang bab ini telah menyarankan bahwa pengguna klasifikasi massa batuanSkema harus memeriksa bahwa versi terbaru sedang digunakan Hal ini juga perlu diingat bahwapenggunaan dua massa batuan samping skema klasifikasi berdampingan disarankan

dapat berhasil dibangun dengan dukungan minimal sementara terowongan rentang yang lebih besar dalam massa batuan yang sama mungkin tidak stabil tanpa ada instalasi penyangga substansial langsung

Metode tunnelling Baru Austria mencakup sejumlah teknik untuk tunneling dalam kondisi batuan di mana waktu stand-up dibatasi sebelum kegagalan terjadi Teknik-teknik ini termasuk penggunaan judul yang lebih kecil dan benching atau penggunaan multiple drift untuk membentuk sebuah cincin diperkuat dalam yang sebagian besar terowongan dapat digali Teknik-teknik ini dapat diterapkan dalam batuan lunak seperti serpih phyllites dan mudstones dalam masalah penghimpitan dan pengganjalan dijelaskan oleh Terzaghi (lihat sebelumnya bagian) yang mungkin terjadi Teknik-teknik ini juga berlaku ketika terowongan terjadi patahan batuan yang belebihan tapi harus hati hati dalam upaya menerapkan teknik untuk melakukan penggalian di batuan keras di mana mekanisme keruntukan yang berbeda terjadi

Dalam merancang penyangga untuk penggalian hard rock baiknya memperhatikan bahwa stabilitas massa batuan sekitarnya penggalian tidak bergantung waktu Oleh karena itu jika secara struktural wedge pasti terkena di atap penggalian itu akan jatuh secepat batu mendukung tersebut akan dihapus Hal ini dapat terjadi pada saat ledakan atau selama berikutnyaskala operasi Jika diperlukan untuk menjaga semacam irisan di tempat atau untuk meningkatkan marginkeselamatan adalah penting bahwa dukungan dipasang sedini mungkin sebaiknya sebelumbatu mendukung penuh wedge dihapus Di sisi lain dalam sangat menekankanrock kegagalan umumnya akan diinduksi oleh beberapa perubahan di bidang stres sekitarpenggalian Kegagalan dapat terjadi secara bertahap dan memanifestasikan dirinya sebagai spalling atau slabbing ataumungkin terjadi tiba-tiba dalam bentuk ledakan batu Dalam kedua kasus desain dukungan harusmemperhitungkan perubahan di bidang stres ketimbang waktu stand-up daripenggalian

Kualitas batu Penunjukan index (RQD)

Kualitas Batu Penunjukan index (RQD) dikembangkan oleh Deere (Deere et al 1967) untuk memberikan perkiraan kuantitatif kualitas massa batuan dari log bor inti RQD didefinisikan sebagai persentase potongan inti utuh ukurannya lebih dari 100 mm (4 inci) dalam total panjang inti Ukuran inti terkecil adalah NW (547 mm atau 215 inci diameter) dan harus dibor dengan tabung inti ganda Prosedur yang benar dalam pengukuran panjang potongan inti dan perhitungan RQD dijelaskan dalam Gambar 1

Palmstroumlm (1982) menyatakan bahwa ketika inti tidak tersedia namun jejak diskontinuitas yang terlihat di permukaan atau adits eksplorasi RQD dapat diperkirakan dari jumlah diskontinuitas per satuan volume Hubungan disarankan untuk tanah liat yang bebas batu massa adalah

RQD = 115-33 Jv (1)dimana Jv adalah jumlah jumlah kekar per satuan panjang untuk semua (diskontinuitas) yang dikenal sebagai jumlah gabungan volumetrik

RQD adalah sebuah parameter dan nilainya dapat berubah secara signifikan tergantung pada orientasi lubang bor Penggunaan jumlah kekar volumetrik dapatsangat berguna dalam mengurangi ketergantungan arah

RQD dimaksudkan untuk mewakili kualitas massa batuan di situ Bila menggunakan inti bor intan perawatan harus dilakukan untuk memastikan bahwa patahan yang telah disebabkan oleh penanganan atauproses pengeboran diidentifikasi dan diabaikan ketika menentukan nilai RQD

Bila menggunakan hubungan Palmstroumlm untuk pemetaan eksposur ledakan disebabkan patahan tidak harus dimasukkan dalam penentuan Jv

RQD Deere telah digunakan secara luas khususnya di Amerika Utara setelah diperkenalkan Cording dan Deere (1972) Merritt (1972) dan Deere dan Deere (1988) berusaha untuk menghubungkan RQD faktor beban Terzaghi rock dan untuk mengunci peralatan dalam terowongan Dalampembahasan penggunaan terpenting dari RQD adalah sebagai komponen RMR yangdan klasifikasi massa batuan Q dibahas lebih lanjut dalam bab ini

Struktur batuan Penilaian (RSR)

Wickham et al (1972) menggambarkan suatu metode kuantitatif untuk menggambarkan kualitas massa batuan dan untuk memilih penyangga yang tepat berdasarkan klasifikasi RSR Sebagian besar masalah yang digunakan dalam pengembangan sistem ini adalah untuk terowongan yang relatif kecil didukung yang oleh sarana set baja meskipun secara historisSistem ini adalah acuan yang pertama untuk membuat penyangga shotcrete Meskipun dengan keterbatasan ini ada baiknya memeriksa sistem RSR secara rinci karena menunjukkan sesuatu yang logisdalam mengembangkan kuasi-kuantitatif sistem klasifikasi massa batuan

Pentingnya sistem RSR dalam pembahasan ini adalah bahwa hal itu diperkenalkan adany rating nilai dari RSR = A + B + C

1 Parameter A Geologi penilaian umum struktur geologi atas dasara Jenis batuan asal (batuan beku metamorf sedimen)b Kekerasan batuan (keras sedang lunak dan pelapukannya)c Struktur Geologi (masif sedikit terpatahkan terlipat cukup terpatahkan terlipat lipatan dan patahan intensif )

2 Parameter B Geometri Pengaruh pola diskontinuitas sehubungan dengan arahdari terowongan didasarkan pada

a Jarak kekarb jarak Orientasi (strike dan dip)c Arah drive terowongan3 Parameter C Pengaruh inflow air tanah dan kondisi kekar didasarkan atasa Kualitas massa batuan secara keseluruhan atas dasar kombinasi A dan Bb kondisi kekar (baik rata sedikit)c Jumlah inflow air (dalam galon per menit per 1000 kaki dari terowongan)

Perhatikan bahwa klasifikasi RSR menggunakan unit Imperial dan bahwa unit telah dipertahankan dalam pembahasan ini

Tiga tabel dari 1972 makalah dari Wickham et al direproduksi dalam Tabel 1 2 dan 3 Tabel dapat digunakan untuk mengevaluasi peringkat dari masing-masing parameter agar mencapai nilai RSR maksimum(maksimum RSR = 100)

Tabel 1 Penilaian Rock Struktur Parameter A geologi daerah Umum

Misalnya batuan metamorf yang keras yang sedikit terlipat atau terpatahkan memiliki rating A = 22 (dari Tabel 1) Massa batuan ini cukup terkekarkan dengan kekar mencolok

tegak lurus terhadap sumbu terowongan dengan arah timur-barat dan dengan dip di antara20 1048696 dan 50 deg

Tabel 2 memberikan rating untuk B = 24 searah dip (didefinisikan di bawah)

Nilai A + B = 46 dan ini berarti bahwa untuk kekar dengan kondisi tersebar merata (sedikit lapuk dan teralterasi) dan air inflow antara 200 dan 1000 galon per menit Tabel 3 memberikan rating untuk C = 16 Oleh karena itu nilai akhir dari Struktur Peringkat batuan RSR = A + B + C = 62

Satu kurva prediksi kurva untuk terowonganyang berdiameter 24 kakidiberikan pada Gambar 2 yang menunjukkan bahwa untuk nilai RSR dari 62 penyangga diprediksi akan menjadi 2 inci

shotcrete dan 1 inci diameter rockbolts berjarak pada 5 kaki tengahSeperti ditunjukkan dalam gambar set baja akan ditempatkan dengan jarak lebih dari 7 kaki dan tidak akan dianggap sebagai solusi praktis untukpenyangga dari terowongan ini

Untuk terowongan ukuran yang sama dengan massa batuan RSR = 30 penyangga bisa diberikan dengan 8 WF set baja 31 ( lebar flange dalam 8 inci dan berat 31 poond per kaki) spasi 3 kaki atau 5 inci shotcrete dan diameter rockbolt1 inci pda jarak 25 kaki dari pusat Dalam hal ini mungkin saja set baja akan lebih murah dan lebih efektif daripada penggunaan rockbolts dan shotcrete

Meskipun sistem klasifikasi RSR tidak banyak digunakan saat ini Wickham et al memainkan peran penting dalam pengembangan skema klasifikasi

dan akan dibahas di bab terakhir

Geomekanika Klasifikasi

Bieniawski (1976) menerbitkan rincian dari klasifikasi massa batuan yang disebut Klasifikasi Geomekanika atau sistem rating massa batuan (RMR) Selama bertahun-tahun sistem ini telah disempurnakan sebagai kasus yang telah diperiksa dan pembaca harus menyadari bahwa Bieniawski telah membuat perubahan rating signifikan dengan parameter yang berbeda Pembahasan yang berikut didasarkan pada klasifikasi tahun 1989 (Bieniawski 1989) Kedua versi ini dan versi 1976telah disepakati dengan memperkirakan kekuatan massa batuan Enam parameter yang digunakan untuk mengklasifikasikan suatu massa batuan menggunakan sistem RMR

1kekuatan material batuan yang tidak komprehensif2Kualitas batuan (RQD)3Jarak diskontinuitas4Kondisi diskontinuitas5kondisi Tanah6Orientasi diskontinuitas

Dalam menerapkan sistem klasifikasi ini massa batuan dibagi menjadi beberapa struktural dan daerah masing-masing diklasifikasikan secara terpisah Batas-batas wilayah struktural biasanya bertepatan dengan fitur struktural utama seperti patahan atau perubahan tipe batuan Dalam beberapa kasus perubahan signifikan karakteristik dan spasi diskontinuitas dalamjenis batuan yang sama mungkin memerlukan pembagian massa batuan ke dalam sejumlah bagian kecil struktural

System RMR disajikan pada Tabel 4 memberikan rating untuk ke enam parameter yang tercantum di atas Rating ini dijumlahkan untuk memberikan nilai RMR Contoh berikut menggambarkan penggunaan tabel nilai RMR

Sebuah terowongan yang akan diarahkan pada granit dengan dip 60o berlawanan arah Indeks pengujian dan penebangan berlianinti bor memberikan khas Point-beban nilai indeks kekuatan 8 MPa dan rata-

rata RQDnilai 70 Yang agak kasar dan sedikit lapuk sendi dengan pemisahan lt1mm yang berjarak pada 300 mm Tunnelling kondisi yang diantisipasi akan basah

Catatan 1 Untuk permukaan diskontinuitas agak kasar dan yang teralterasi mm dengan peisahan lt 1 mm Tabel 4A4 memberikan rating 25 Ketika informasi yang lebih rinci tersedia Tabel 4E dapat digunakan untuk mendapatkan rating yang lebih halus Oleh karena itu dalam hal ini rating adalahJumlah 4 (1-3 m panjang diskontinuitas) 4 (pemisahan 01-10 mm) 3 (agak kasar) 6 (Tidak ada infilling) dan 5 (lapuk ringan) = 22

Catatan 2 Tabel 4F memberikan deskripsi Fair untuk kondisi di mana diasumsikan terowongan yang akan didorong terhadap kemiringan dip 60o Penggunakan deskripsi ini untuk Terowongan dan Pertambangan dalam Tabel 4b memberikan rating penyesuaian -5

Bieniawski (1989) menerbitkan panduan untuk memilih penyangga dalam terowongan dengan batuan yang memiliki nilai RMR telah ditentukan Panduan ini ditunjukkan pada Tabel 4 Perhatikan bahwa panduan ini telah dipublikasikan untuk jarak yang 10 m rentang horseshoeyang membentuk terowongan dibangun dengan menggunakan metode drill dan ledakan massa batuan yang dikenakan tekanan vertikal lt25 MPa (setara dengan kedalaman bawah permukaan lt900 m)

Untuk kasus sebelumnya dengan RMR = 59 Tabel 4 menunjukkan bahwa terowongan bisa digali melalui top heading dan bench dengan mengangkat 15 m sampai 3 di atas pos Penyangga harus dipasang setelah ledakan masing-masing dan penyangga ditempatkan pada jarak maksimum 10 m dari permukaan Pergerakan sistematis batuan menggunakan panjang 4 m dan diameter 20 mm berjarak 15 sampai 2 m di atas dan dinding adalah direkomendasikan Wire mesh dianjurkan dengan 50 sampai 100 mm shotcrete untuk mahkota dan 30 mmshotcrete untuk dinding

Nilai RMR dari 59 menunjukkan bahwa massa batuan adalah pada batas antara kategori fair rock dan kategori good rock Pada tahap awal desain dan konstruksi maka dianjurkan untuk memanfaatkan penyangga dengan kategori fair rock Jika konstruksi ini mengalami kemajuan baik dengan tidak ada masalah stabilitas dan penyangga yang berkerja sangat baik maka sangatmungkin untuk secara bertahap mengurangi peralatan penyangga bagi yang diindikasikan untuk massa batuan yang baik Selain itu jika penggalian diperlukan harus dilakukan dengan waktu singkatmaka dianjurkan untuk mencoba penyangga yang lebih murah dan luas disarankan untuk menggunakan good rock Namun jika massa batuan disekitar penggalian diharapkan mengalami perubahan stres induksi yang besar penyangga yang harus dipasang adalah penyangga berkategori fair rock Contoh ini menunjukkan sebuah estimasi sangat dibutuhkan dalam mendukung klasifikasi massa batuan

Perlu dicatat bahwa Tabel 5 belum direvisi sejak tahun 1973 Dalam aplikasi pertambangan dan aplikasi teknik sipil baja yang diperkuat dengan serat shotcrete dapat dipertimbangkan untuk mengggantikan wire mesh dan shotcrete

Modifikasi RMR untuk pertambangan

Bieniawski (RMR) adalah sistem yang awalnya didasarkan pada sejarah kasusyang berasal dari teknik sipil Akibatnya industri pertambangan cenderung menganggap klasifikasi sebagai modifikasi konservatif dan beberapa telah diusulkan dalam memerintahkan untuk membuat klasifikasi yang lebih relevan untuk aplikasi pertambangan Sebuah ringkasan komprehensif dari modifikasi ini disusun oleh Bieniawski (1989)

Laubscher (1977 1984) Laubscher dan Taylor (1976) dan Laubscher dan Page (1990) telah menggambarkan sebuah Modifikasi sistem RMR untuk pertambangan Sistem MRMR mengambil nilai RMR dasar seperti yang didefinisikan oleh Bieniawski dan menyesuaikan untuk menjelaskan di situdan tegangan induksi perubahan stres dan efek peledakan dan pelapukan Seperangkat rekomendasi penyangga dikaitkan dengan nilai MRMR dalam menggunakan Sistem MRMR Laubscher yang harus diingat bahwa banyak riwayat kasus didasarkan berasal dari operasi caving Awalnya blok caving ditambang asbes di Afrika dibentuk sebagai dasar untuk modifikasi tetapi kemudian sejarah kasus lain dari seluruh dunia telah ditambahkan ke database

Cummings et al (1982) dan Kendorski et al (1983) juga telah memodifikasi klasifikasi RMR Bieniawski ini untuk menghasilkan sistem MBR (dimodifikasi dasar RMR) untuk pertambangan sistem ini dikembangkan untuk operasi caving blok di Amerika Serikat Ini melibatkan penggunaan rating yang berbeda untuk sebagai parameter yang digunakan untuk menentukan nilai RMR danpenyesuaian selanjutnya dari nilai MBR yang dihasilkan untuk memungkinkan kerusakan ledakan induksi tekanan fitur struktural jarak dari depan gua dan ukuran blok caving Penyangga yang diRekomendasi disajikan untuk drift yang terisolasi atau pengembangan serta untuk penyangga akhir dari interseksen dan drift

indeks Kualitas Batuan terowongan Q

berdasarkan evaluasi sejumlah kasus penggalian tanah Barton et al (1974) dari Institut Geoteknik Norwegia mengusulkan Tunnelling Kualitas Index (Q) untuk penentuan karakteristik massa batuan danperalatan penyangga terowongan Nilai numerik dari indeks Q bervariasi

berdasarkan skala logaritma dari 0001 sampai maksimum 1000 dan didefinisikan oleh

Dimana

RQD adalah Rock Quality Designation

Jn adalah jumlah set kekar

Jr adalah nilai kekasaran kekar

Ja adalah nilai alterasi kekar

Jw adalah faktor air tanah

SRF adalah faktor berkurangnya tegangan

Dalam menjelaskan arti dari parameter yang digunakan untuk menentukan nilai Q Barton et al (1974) menawarkan komentar berikut

Quotient pertama (RQD Jn) yang merepresentasikan struktur massa batuan adalah ukuran kasar dari ukuran blok atau partikel dengan dua nilai ekstrim (10005 dan 1020) berbeda dengan faktor 400 Jika hasil bagi ditafsirkan dalam satuan sentimeter ukuran partikel yang ekstrim dari 200 sampai 05 cm yang dianggap kasar tapi sudah cukup menjadi perkiraan realistis Mungkin blok terbesar harus beberapa kali dari ukuran ini danukuran terkecil kurang dari setengah ukuran fragmen (kecuali tanah liat)

Quotient kedua (Jr Ja) merupakan karakteristik kekasaran dan gesekan daridinding kekar atau bahan pengisi Quotient ini diperberat oleh bahan kasardalam kontak langsung Hal ini diharapkan bahwa permukaan tersebut akan mendekati kekuatan puncak bahwa itu akan melebarkan kuat ketika bergeser dan

karena itu akan menguntungkan bagi stabilitas terowongan

Ketika kekar batuan memiliki lapisan mineral tanah liat tipis dan pengisi kekuatan berkurang secara signifikan Namun demikian kontak dinding batuan setelah pergerakan geser kecil terjadi mungkin menjadi faktor yang sangat penting untuk melindungi penggalian dari kegagalan

Dimana tidak ada kontak dinding batuan yang ada kondisi sangat tidak menguntungkan untuk stabilitas terowongan sudut gesekan (diberikan dalam Tabel 6) adalah sedikit berada di bawah nilai sisa kekuatan untuk tanah liat dan kemungkinan faktanya bahwa material perekat dan pengisi tanah liat mungkin cenderung terkonsolidasi selama terjadi pergeseran setidaknya jika ada konsolidasi normal atau jika pelunakan dan pembengkakan telah terjadi Tekanan pembengkakan montmorilonit mungkin juga menjadi faktor di sini

Quotient ketiga (Jw SRF) terdiri dari dua parameter tekanan SRF adalah ukuran dari 1) kehilangan beban dalam penggalian melalui zona geser dan bantalan batuan liat 2) tekanan batuan dalam batu yang kompeten dan 3) beban squeezing dalam batuan plastic yang tidak kompeten Hal ini dapat dianggap sebagai parameter tekanan total Parameter Jw adalah ukuran dari tekanan air yang memiliki efek buruk pada kekuatan geser kekar akibat pengurangandalam tegangan normal efektif Air mungkin di samping itu menyebabkan pelunakan dan kemungkinan terjadinya outwash (erosi) dalam kasus tanah liat yang dipenuhi kekar Telah terbukti tidak mungkin untuk menggabungkan kedua parameter dalam hal antar-blok tegangan efektif karena paradoks dari nilai yang tinggi dari tegangan normal efektif kadang-kadang menandakan kondisi yang kurang stabil daripada nilai yang rendah meskipun kekuatan geser yang lebih tinggi Quotient (Jw SRF) adalah Faktor empiris rumit yang menggambarkan tekanan aktif

Tampaknya bahwa kualitas batuan tunneling Q sekarang dapat dianggap sebagai fungsi hanyadari tiga parameter yaitu ukuran kekasaran dari

Tidak diragukan lagi ada beberapa parameter lainnya yang dapat ditambahkan untuk meningkatkan akurasi dari sistem klasifikasi Salah satunya akan menjadi orientasi bersamaMeskipun banyak catatan kasus termasuk informasi yang diperlukan pada strukturorientasi dalam kaitannya dengan sumbu penggalian itu bukan merupakan parameter penting yang mungkin diharapkan Bagian dari alasan untuk ini mungkin bahwa orientasi berbagai jenis penggalian dapat dan biasanya adalah disesuaikan untuk menghindari efek maksimum dari kekar utama tidak memiliki orientasi yang baik Namun pilihan ini tidak tersedia dalam kasus terowongan dan lebih dari setengah catatan kasus ini berada dalam ikategori ini Parameter Jn Jr dan Ja tampaknya memainkan peran yang lebih penting daripada orientasi karena jumlah set kekar menentukan derajat kebebasan untuk gerakan blok (jika ada) dan karakteristik gesekan dan dilational dapat bervariasi lebih dari komponen turun-dip gravitasi dari kekar yang tidak memiliki orientasi yang baik Jika orientasi kekar telah dimasukkan klasifikasi akan menjadi kurang umum dan kesimpelannya akan hilang

Tabel 6 (Setelah Barton et al 1974) memberikan klasifikasi parameter individu digunakan untuk memperoleh Kualitas tunnelling Indeks Q untuk massa batuan

penggunaan tabel 6 diilustrasikan dalam contoh berikut sebuah ruang 15 m rentang crusher untuk tambang bawah tanah yang akan digali dalam norite pada kedalaman 2100 m di bawah permukaan Massa batuan berisi dua set mengendalikan stabilitas kekar Kekar ini bergelombang kasar dan tidak lapuk dengan goresan permukaan yang sangat kecil rentang nilai RQDdari 85 menjadi 95 dan tes laboratorium terhadap sampel batuan utuh memberikan rata-rata uniaksial kekuatan tekan 170 MPa Arah tegangan utama yang vertikal dan horizontal dan besarnya tegangan utama horisontaladalah sekitar 15 kali dari tegangan utama vertikal Massa batuan hampirlembab tetapi tidak ada bukti dari aliran air

Nilai numerik RQD digunakan secara langsung dalam perhitungan Q dan untuk batu inimassa nilai rata-rata dari 90 akan digunakan Tabel 62 menunjukkan bahwa selama dua set bersamaset bersama nomor Yoh = 4 Untuk sendi kasar atau tidak teratur yang bergelombang Tabel 63memberikan sejumlah kekasaran bersama Jr = 3 Tabel 64 memberikan nomor perubahan bersama Ja= 10 untuk dinding bersama berubah dengan pewarnaan permukaan saja Tabel 65 menunjukkan bahwa untuk

penggalian dengan inflow kecil faktor air bersama reduksi Jw = 10 Untuk kedalamanbawah permukaan 2100 m stres overburden akan mencapai sekitar 57 MPa dan dihal ini stres prinsipal utama 1048696 1 = 85 MPa Karena kuat tekan uniaksialdari norite ini sekitar 170 MPa ini memberikan rasio 1048696 c 1048696 1 = 2 Tabel 66 menunjukkanbahwa untuk batu yang kompeten dengan masalah tekanan rock ini nilai 1048696 c 1048696 1 dapat diharapkan untukmenghasilkan kondisi batuan meledak berat dan bahwa nilai SRF harus terletak antara 10 dan20 Sebuah nilai SRF = 15 akan diasumsikan untuk perhitungan ini Menggunakan nilai-nilai ini memberikan

Dalam berhubungan dengan nilai Q indeks untuk stabilitas dan persyaratan dukunganpenggalian bawah tanah Barton et al (1974) mendefinisikan parameter tambahan yang merekadisebut Dimensi Setara De penggalian Dimensi ini diperoleh denganmembagi rentang ketinggian diameter atau dinding penggalian dengan kuantitas yang disebutPenggalian Dukungan Rasio ESR Oleh karena itu

Nilai ESR berhubungan dengan tujuan penggunaan penggalian dan tingkatkeamanan yang dituntut dari sistem pendukung dipasang untuk menjaga stabilitaspenggalian Barton et al (1974) menunjukkan nilai-nilai berikutPenggalian kategori ESRSebuah bukaan tambang sementara 3-5B bukaan tambang Permanen terowongan air untuk pembangkit listrik tenaga air (termasuk tinggiTekanan penstocks) pilot terowongan drift dan judul untuk penggalian besar16

C Penyimpanan kamar instalasi pengolahan air jalan kecil dan terowongan kereta api gelombangruang terowongan akses13D Daya stasiun jalan utama dan terowongan kereta api pertahanan sipil ruangPortal persimpangan10E stasiun tenaga nuklir bawah tanah stasiun kereta api olahraga dan masyarakatfasilitas pabrik

Stasiun crusher dibahas sebelumnya jatuh ke dalam kategori bukaan tambang permanendan diberikan sebuah dukungan penggalian ESR rasio = 16 Oleh karena itu untuk rentang penggalian15 m dimensi setara De = 1516 = 94Dimensi setara De diplot terhadap nilai Q digunakan untuk menentukan nomorkategori dukungan dalam grafik yang diterbitkan di koran asli oleh Barton et al (1974)Bagan ini baru-baru ini telah diperbarui oleh Grimstad dan Barton (1993) untuk mencerminkanmeningkatnya penggunaan serat baja diperkuat shotcrete dalam mendukung penggalian bawah tanah

Gambar 3 direproduksi dari grafik diperbaruiDari Gambar 3 nilai dari De 94 dan nilai Q sebesar 45 tempat ini penggalian crusherdalam kategori (4) yang membutuhkan pola rockbolts (spasi pada 23 m) dan 40 sampai 50 mmdari shotcrete lipatKarena ringan sampai kondisi meledak heavy rock yang diantisipasi mungkinbijaksana untuk destress batu di dinding ruang crusher ini Hal ini dicapai denganmenggunakan peledakan produksi yang relatif berat untuk menggali ruangan dan menghilangkanpeledakan halus biasanya digunakan untuk memangkas dinding akhir dari penggalian sepertiunderground pembangkit tenaga listrik pada kedalaman dangkal Perhatian dianjurkan dalam penggunaandestress peledakan dan untuk aplikasi kritis mungkin disarankan untuk mencari nasihat dari suatupeledakan spesialis sebelum memulai tindakan iniLoslashset (1992) menunjukkan bahwa untuk batuan dengan 4 ltQ lt30 kerusakan peledakan akan menghasilkanpenciptaan sendi baru dengan pengurangan lokal konsekuen dalam nilai Q untuk batusekitar penggalian Dia menyarankan bahwa hal ini dapat dipertanggungjawabkan dengan mengurangiNilai RQD atas ledakan itu merusak zonaDengan asumsi bahwa nilai RQD untuk batu Destressed sekitar ruang crusher tetessampai 50 nilai yang dihasilkan dari Q = 29 Dari Gambar 3 ini nilai Q untuk yang setaradimensi De dari 94 menempatkan penggalian hanya di dalam kategori (5) yang mengharuskanrockbolts sekitar 2 m jarak dan lapisan tebal 50 mm dari serat baja diperkuatshotcreteBarton et al (1980) memberikan informasi tambahan mengenai panjang baut batuan maksimumdidukung rentang dan tekanan atap dukungan untuk melengkapi dukunganrekomendasi yang diterbitkan di koran 1974 aslinyaThe L Panjang rockbolts dapat diperkirakan dari B lebar penggalian danPenggalian Dukungan Rasio ESR

Menggunakan sistem klasifikasi massa batuanDua klasifikasi batuan yang paling banyak digunakan massa RMR Bieniawski ini (1976 1989)dan Barton et al Q (1974) Kedua metode menggabungkan geologi geometri dandesain engineering parameter dalam mencapai nilai kuantitatif massa batuan mereka

kualitas Kesamaan antara RMR dan Q berasal dari penggunaan identik atau sangat yang sama parameter dalam menghitung massa batuan penilaian kualitas akhir Perbedaanantara sistem terletak pada bobot yang berbeda diberikan kepada parameter yang sama dan dalampenggunaan parameter yang berbeda dalam satu atau skema lainnyaRMR menggunakan kuat tekan langsung sementara Q hanya mempertimbangkan kekuatan yang berkaitan dalamin situ stres dalam batuan yang kompeten Kedua skema berurusan dengan geologi dan geometrimassa batuan tetapi dalam cara yang sedikit berbeda Keduanya menganggap tanah dan keduanya termasukbeberapa komponen kekuatan batuan materi Beberapa estimasi orientasi dapatdimasukkan ke Q menggunakan pedoman yang disajikan oleh Barton et al (1974) Jr parameterdan Ja harus berhubungan dengan permukaan yang paling mungkin untuk memungkinkan kegagalan untuk memulai The terbesarPerbedaan antara kedua sistem adalah kurangnya parameter stres dalam sistem RMRBila menggunakan salah satu dari metode ini dua pendekatan yang dapat diambil Salah satunya adalah untuk mengevaluasimassa batuan khusus untuk parameter termasuk dalam metode klasifikasi yang lainadalah untuk secara akurat ciri massa batuan dan kemudian atribut peringkat parameter di kemudianwaktu Metode terakhir ini dianjurkan karena memberikan penjelasan lengkap dan lengkapmassa batuan yang dapat dengan mudah diterjemahkan ke dalam klasifikasi baik indeks Jika ratingnilai sendiri telah direkam selama pemetaan itu akan hampir mustahil untuk membawakeluar penelitian verifikasiDalam banyak kasus adalah tepat untuk memberikan rentang nilai untuk setiap parameter dalam massa batuanklasifikasi dan untuk mengevaluasi signifikansi dari hasil akhir Sebuah contoh dari hal iniPendekatan diberikan pada Gambar 4 yang direproduksi dari catatan lapangan disiapkan oleh Dr NBarton on proyek Dalam kasus ini massa batuan kering dan mengacu kepadaMedium kondisi stres (Tabel 66K) dan karenanya Jw = 10 dan SRF = 10

Histogrammenunjukkan variasi dalam RQD Yoh Jr dan Ja sepanjang adit eksplorasi dipetakan yangdisajikan dalam gambar ini Nilai rata-rata Q = 89 dan kisaran perkiraan Q adalah17 ltQ lt20 Nilai rata-rata Q dapat digunakan dalam memilih sebuah sistem dukungan dasarsedangkan kisaran memberikan indikasi kemungkinan penyesuaian yang akan diperlukan untukmemenuhi kondisi yang berbeda ditemui selama konstruksiContoh lebih lanjut dari pendekatan ini diberikan dalam kertas oleh Barton et al (1992) yang bersangkutandengan desain ruang 62 m rentang olahraga bawah tanah di jointed gneiss Histogramsemua parameter input untuk sistem Q disajikan dan dianalisis untuk menentukannilai rata-rata tertimbang dari QCarter (1992) telah mengadopsi pendekatan yang sama tetapi diperluas analisis untuk menyertakanderivasi dari fungsi distribusi probabilitas dan perhitungan probabilitasKegagalan dalam diskusi pada stabilitas pilar mahkota permukaan di tambang logam ditinggalkanSepanjang bab ini telah menyarankan bahwa pengguna klasifikasi massa batuanSkema harus memeriksa bahwa versi terbaru sedang digunakan Hal ini juga perlu diingat bahwapenggunaan dua massa batuan samping skema klasifikasi berdampingan disarankan

Palmstroumlm (1982) menyatakan bahwa ketika inti tidak tersedia namun jejak diskontinuitas yang terlihat di permukaan atau adits eksplorasi RQD dapat diperkirakan dari jumlah diskontinuitas per satuan volume Hubungan disarankan untuk tanah liat yang bebas batu massa adalah

RQD = 115-33 Jv (1)dimana Jv adalah jumlah jumlah kekar per satuan panjang untuk semua (diskontinuitas) yang dikenal sebagai jumlah gabungan volumetrik

RQD adalah sebuah parameter dan nilainya dapat berubah secara signifikan tergantung pada orientasi lubang bor Penggunaan jumlah kekar volumetrik dapatsangat berguna dalam mengurangi ketergantungan arah

RQD dimaksudkan untuk mewakili kualitas massa batuan di situ Bila menggunakan inti bor intan perawatan harus dilakukan untuk memastikan bahwa patahan yang telah disebabkan oleh penanganan atauproses pengeboran diidentifikasi dan diabaikan ketika menentukan nilai RQD

Bila menggunakan hubungan Palmstroumlm untuk pemetaan eksposur ledakan disebabkan patahan tidak harus dimasukkan dalam penentuan Jv

RQD Deere telah digunakan secara luas khususnya di Amerika Utara setelah diperkenalkan Cording dan Deere (1972) Merritt (1972) dan Deere dan Deere (1988) berusaha untuk menghubungkan RQD faktor beban Terzaghi rock dan untuk mengunci peralatan dalam terowongan Dalampembahasan penggunaan terpenting dari RQD adalah sebagai komponen RMR yangdan klasifikasi massa batuan Q dibahas lebih lanjut dalam bab ini

Struktur batuan Penilaian (RSR)

Wickham et al (1972) menggambarkan suatu metode kuantitatif untuk menggambarkan kualitas massa batuan dan untuk memilih penyangga yang tepat berdasarkan klasifikasi RSR Sebagian besar masalah yang digunakan dalam pengembangan sistem ini adalah untuk terowongan yang relatif kecil didukung yang oleh sarana set baja meskipun secara historisSistem ini adalah acuan yang pertama untuk membuat penyangga shotcrete Meskipun dengan keterbatasan ini ada baiknya memeriksa sistem RSR secara rinci karena menunjukkan sesuatu yang logisdalam mengembangkan kuasi-kuantitatif sistem klasifikasi massa batuan

Pentingnya sistem RSR dalam pembahasan ini adalah bahwa hal itu diperkenalkan adany rating nilai dari RSR = A + B + C

1 Parameter A Geologi penilaian umum struktur geologi atas dasara Jenis batuan asal (batuan beku metamorf sedimen)b Kekerasan batuan (keras sedang lunak dan pelapukannya)c Struktur Geologi (masif sedikit terpatahkan terlipat cukup terpatahkan terlipat lipatan dan patahan intensif )

2 Parameter B Geometri Pengaruh pola diskontinuitas sehubungan dengan arahdari terowongan didasarkan pada

a Jarak kekarb jarak Orientasi (strike dan dip)c Arah drive terowongan3 Parameter C Pengaruh inflow air tanah dan kondisi kekar didasarkan atasa Kualitas massa batuan secara keseluruhan atas dasar kombinasi A dan Bb kondisi kekar (baik rata sedikit)c Jumlah inflow air (dalam galon per menit per 1000 kaki dari terowongan)

Perhatikan bahwa klasifikasi RSR menggunakan unit Imperial dan bahwa unit telah dipertahankan dalam pembahasan ini

Tiga tabel dari 1972 makalah dari Wickham et al direproduksi dalam Tabel 1 2 dan 3 Tabel dapat digunakan untuk mengevaluasi peringkat dari masing-masing parameter agar mencapai nilai RSR maksimum(maksimum RSR = 100)

Tabel 1 Penilaian Rock Struktur Parameter A geologi daerah Umum

Misalnya batuan metamorf yang keras yang sedikit terlipat atau terpatahkan memiliki rating A = 22 (dari Tabel 1) Massa batuan ini cukup terkekarkan dengan kekar mencolok

tegak lurus terhadap sumbu terowongan dengan arah timur-barat dan dengan dip di antara20 1048696 dan 50 deg

Tabel 2 memberikan rating untuk B = 24 searah dip (didefinisikan di bawah)

Nilai A + B = 46 dan ini berarti bahwa untuk kekar dengan kondisi tersebar merata (sedikit lapuk dan teralterasi) dan air inflow antara 200 dan 1000 galon per menit Tabel 3 memberikan rating untuk C = 16 Oleh karena itu nilai akhir dari Struktur Peringkat batuan RSR = A + B + C = 62

Satu kurva prediksi kurva untuk terowonganyang berdiameter 24 kakidiberikan pada Gambar 2 yang menunjukkan bahwa untuk nilai RSR dari 62 penyangga diprediksi akan menjadi 2 inci

shotcrete dan 1 inci diameter rockbolts berjarak pada 5 kaki tengahSeperti ditunjukkan dalam gambar set baja akan ditempatkan dengan jarak lebih dari 7 kaki dan tidak akan dianggap sebagai solusi praktis untukpenyangga dari terowongan ini

Untuk terowongan ukuran yang sama dengan massa batuan RSR = 30 penyangga bisa diberikan dengan 8 WF set baja 31 ( lebar flange dalam 8 inci dan berat 31 poond per kaki) spasi 3 kaki atau 5 inci shotcrete dan diameter rockbolt1 inci pda jarak 25 kaki dari pusat Dalam hal ini mungkin saja set baja akan lebih murah dan lebih efektif daripada penggunaan rockbolts dan shotcrete

Meskipun sistem klasifikasi RSR tidak banyak digunakan saat ini Wickham et al memainkan peran penting dalam pengembangan skema klasifikasi

dan akan dibahas di bab terakhir

Geomekanika Klasifikasi

Bieniawski (1976) menerbitkan rincian dari klasifikasi massa batuan yang disebut Klasifikasi Geomekanika atau sistem rating massa batuan (RMR) Selama bertahun-tahun sistem ini telah disempurnakan sebagai kasus yang telah diperiksa dan pembaca harus menyadari bahwa Bieniawski telah membuat perubahan rating signifikan dengan parameter yang berbeda Pembahasan yang berikut didasarkan pada klasifikasi tahun 1989 (Bieniawski 1989) Kedua versi ini dan versi 1976telah disepakati dengan memperkirakan kekuatan massa batuan Enam parameter yang digunakan untuk mengklasifikasikan suatu massa batuan menggunakan sistem RMR

1kekuatan material batuan yang tidak komprehensif2Kualitas batuan (RQD)3Jarak diskontinuitas4Kondisi diskontinuitas5kondisi Tanah6Orientasi diskontinuitas

Dalam menerapkan sistem klasifikasi ini massa batuan dibagi menjadi beberapa struktural dan daerah masing-masing diklasifikasikan secara terpisah Batas-batas wilayah struktural biasanya bertepatan dengan fitur struktural utama seperti patahan atau perubahan tipe batuan Dalam beberapa kasus perubahan signifikan karakteristik dan spasi diskontinuitas dalamjenis batuan yang sama mungkin memerlukan pembagian massa batuan ke dalam sejumlah bagian kecil struktural

System RMR disajikan pada Tabel 4 memberikan rating untuk ke enam parameter yang tercantum di atas Rating ini dijumlahkan untuk memberikan nilai RMR Contoh berikut menggambarkan penggunaan tabel nilai RMR

Sebuah terowongan yang akan diarahkan pada granit dengan dip 60o berlawanan arah Indeks pengujian dan penebangan berlianinti bor memberikan khas Point-beban nilai indeks kekuatan 8 MPa dan rata-

rata RQDnilai 70 Yang agak kasar dan sedikit lapuk sendi dengan pemisahan lt1mm yang berjarak pada 300 mm Tunnelling kondisi yang diantisipasi akan basah

Catatan 1 Untuk permukaan diskontinuitas agak kasar dan yang teralterasi mm dengan peisahan lt 1 mm Tabel 4A4 memberikan rating 25 Ketika informasi yang lebih rinci tersedia Tabel 4E dapat digunakan untuk mendapatkan rating yang lebih halus Oleh karena itu dalam hal ini rating adalahJumlah 4 (1-3 m panjang diskontinuitas) 4 (pemisahan 01-10 mm) 3 (agak kasar) 6 (Tidak ada infilling) dan 5 (lapuk ringan) = 22

Catatan 2 Tabel 4F memberikan deskripsi Fair untuk kondisi di mana diasumsikan terowongan yang akan didorong terhadap kemiringan dip 60o Penggunakan deskripsi ini untuk Terowongan dan Pertambangan dalam Tabel 4b memberikan rating penyesuaian -5

Bieniawski (1989) menerbitkan panduan untuk memilih penyangga dalam terowongan dengan batuan yang memiliki nilai RMR telah ditentukan Panduan ini ditunjukkan pada Tabel 4 Perhatikan bahwa panduan ini telah dipublikasikan untuk jarak yang 10 m rentang horseshoeyang membentuk terowongan dibangun dengan menggunakan metode drill dan ledakan massa batuan yang dikenakan tekanan vertikal lt25 MPa (setara dengan kedalaman bawah permukaan lt900 m)

Untuk kasus sebelumnya dengan RMR = 59 Tabel 4 menunjukkan bahwa terowongan bisa digali melalui top heading dan bench dengan mengangkat 15 m sampai 3 di atas pos Penyangga harus dipasang setelah ledakan masing-masing dan penyangga ditempatkan pada jarak maksimum 10 m dari permukaan Pergerakan sistematis batuan menggunakan panjang 4 m dan diameter 20 mm berjarak 15 sampai 2 m di atas dan dinding adalah direkomendasikan Wire mesh dianjurkan dengan 50 sampai 100 mm shotcrete untuk mahkota dan 30 mmshotcrete untuk dinding

Nilai RMR dari 59 menunjukkan bahwa massa batuan adalah pada batas antara kategori fair rock dan kategori good rock Pada tahap awal desain dan konstruksi maka dianjurkan untuk memanfaatkan penyangga dengan kategori fair rock Jika konstruksi ini mengalami kemajuan baik dengan tidak ada masalah stabilitas dan penyangga yang berkerja sangat baik maka sangatmungkin untuk secara bertahap mengurangi peralatan penyangga bagi yang diindikasikan untuk massa batuan yang baik Selain itu jika penggalian diperlukan harus dilakukan dengan waktu singkatmaka dianjurkan untuk mencoba penyangga yang lebih murah dan luas disarankan untuk menggunakan good rock Namun jika massa batuan disekitar penggalian diharapkan mengalami perubahan stres induksi yang besar penyangga yang harus dipasang adalah penyangga berkategori fair rock Contoh ini menunjukkan sebuah estimasi sangat dibutuhkan dalam mendukung klasifikasi massa batuan

Perlu dicatat bahwa Tabel 5 belum direvisi sejak tahun 1973 Dalam aplikasi pertambangan dan aplikasi teknik sipil baja yang diperkuat dengan serat shotcrete dapat dipertimbangkan untuk mengggantikan wire mesh dan shotcrete

Modifikasi RMR untuk pertambangan

Bieniawski (RMR) adalah sistem yang awalnya didasarkan pada sejarah kasusyang berasal dari teknik sipil Akibatnya industri pertambangan cenderung menganggap klasifikasi sebagai modifikasi konservatif dan beberapa telah diusulkan dalam memerintahkan untuk membuat klasifikasi yang lebih relevan untuk aplikasi pertambangan Sebuah ringkasan komprehensif dari modifikasi ini disusun oleh Bieniawski (1989)

Laubscher (1977 1984) Laubscher dan Taylor (1976) dan Laubscher dan Page (1990) telah menggambarkan sebuah Modifikasi sistem RMR untuk pertambangan Sistem MRMR mengambil nilai RMR dasar seperti yang didefinisikan oleh Bieniawski dan menyesuaikan untuk menjelaskan di situdan tegangan induksi perubahan stres dan efek peledakan dan pelapukan Seperangkat rekomendasi penyangga dikaitkan dengan nilai MRMR dalam menggunakan Sistem MRMR Laubscher yang harus diingat bahwa banyak riwayat kasus didasarkan berasal dari operasi caving Awalnya blok caving ditambang asbes di Afrika dibentuk sebagai dasar untuk modifikasi tetapi kemudian sejarah kasus lain dari seluruh dunia telah ditambahkan ke database

Cummings et al (1982) dan Kendorski et al (1983) juga telah memodifikasi klasifikasi RMR Bieniawski ini untuk menghasilkan sistem MBR (dimodifikasi dasar RMR) untuk pertambangan sistem ini dikembangkan untuk operasi caving blok di Amerika Serikat Ini melibatkan penggunaan rating yang berbeda untuk sebagai parameter yang digunakan untuk menentukan nilai RMR danpenyesuaian selanjutnya dari nilai MBR yang dihasilkan untuk memungkinkan kerusakan ledakan induksi tekanan fitur struktural jarak dari depan gua dan ukuran blok caving Penyangga yang diRekomendasi disajikan untuk drift yang terisolasi atau pengembangan serta untuk penyangga akhir dari interseksen dan drift

indeks Kualitas Batuan terowongan Q

berdasarkan evaluasi sejumlah kasus penggalian tanah Barton et al (1974) dari Institut Geoteknik Norwegia mengusulkan Tunnelling Kualitas Index (Q) untuk penentuan karakteristik massa batuan danperalatan penyangga terowongan Nilai numerik dari indeks Q bervariasi

berdasarkan skala logaritma dari 0001 sampai maksimum 1000 dan didefinisikan oleh

Dimana

RQD adalah Rock Quality Designation

Jn adalah jumlah set kekar

Jr adalah nilai kekasaran kekar

Ja adalah nilai alterasi kekar

Jw adalah faktor air tanah

SRF adalah faktor berkurangnya tegangan

Dalam menjelaskan arti dari parameter yang digunakan untuk menentukan nilai Q Barton et al (1974) menawarkan komentar berikut

Quotient pertama (RQD Jn) yang merepresentasikan struktur massa batuan adalah ukuran kasar dari ukuran blok atau partikel dengan dua nilai ekstrim (10005 dan 1020) berbeda dengan faktor 400 Jika hasil bagi ditafsirkan dalam satuan sentimeter ukuran partikel yang ekstrim dari 200 sampai 05 cm yang dianggap kasar tapi sudah cukup menjadi perkiraan realistis Mungkin blok terbesar harus beberapa kali dari ukuran ini danukuran terkecil kurang dari setengah ukuran fragmen (kecuali tanah liat)

Quotient kedua (Jr Ja) merupakan karakteristik kekasaran dan gesekan daridinding kekar atau bahan pengisi Quotient ini diperberat oleh bahan kasardalam kontak langsung Hal ini diharapkan bahwa permukaan tersebut akan mendekati kekuatan puncak bahwa itu akan melebarkan kuat ketika bergeser dan

karena itu akan menguntungkan bagi stabilitas terowongan

Ketika kekar batuan memiliki lapisan mineral tanah liat tipis dan pengisi kekuatan berkurang secara signifikan Namun demikian kontak dinding batuan setelah pergerakan geser kecil terjadi mungkin menjadi faktor yang sangat penting untuk melindungi penggalian dari kegagalan

Dimana tidak ada kontak dinding batuan yang ada kondisi sangat tidak menguntungkan untuk stabilitas terowongan sudut gesekan (diberikan dalam Tabel 6) adalah sedikit berada di bawah nilai sisa kekuatan untuk tanah liat dan kemungkinan faktanya bahwa material perekat dan pengisi tanah liat mungkin cenderung terkonsolidasi selama terjadi pergeseran setidaknya jika ada konsolidasi normal atau jika pelunakan dan pembengkakan telah terjadi Tekanan pembengkakan montmorilonit mungkin juga menjadi faktor di sini

Quotient ketiga (Jw SRF) terdiri dari dua parameter tekanan SRF adalah ukuran dari 1) kehilangan beban dalam penggalian melalui zona geser dan bantalan batuan liat 2) tekanan batuan dalam batu yang kompeten dan 3) beban squeezing dalam batuan plastic yang tidak kompeten Hal ini dapat dianggap sebagai parameter tekanan total Parameter Jw adalah ukuran dari tekanan air yang memiliki efek buruk pada kekuatan geser kekar akibat pengurangandalam tegangan normal efektif Air mungkin di samping itu menyebabkan pelunakan dan kemungkinan terjadinya outwash (erosi) dalam kasus tanah liat yang dipenuhi kekar Telah terbukti tidak mungkin untuk menggabungkan kedua parameter dalam hal antar-blok tegangan efektif karena paradoks dari nilai yang tinggi dari tegangan normal efektif kadang-kadang menandakan kondisi yang kurang stabil daripada nilai yang rendah meskipun kekuatan geser yang lebih tinggi Quotient (Jw SRF) adalah Faktor empiris rumit yang menggambarkan tekanan aktif

Tampaknya bahwa kualitas batuan tunneling Q sekarang dapat dianggap sebagai fungsi hanyadari tiga parameter yaitu ukuran kekasaran dari

Tidak diragukan lagi ada beberapa parameter lainnya yang dapat ditambahkan untuk meningkatkan akurasi dari sistem klasifikasi Salah satunya akan menjadi orientasi bersamaMeskipun banyak catatan kasus termasuk informasi yang diperlukan pada strukturorientasi dalam kaitannya dengan sumbu penggalian itu bukan merupakan parameter penting yang mungkin diharapkan Bagian dari alasan untuk ini mungkin bahwa orientasi berbagai jenis penggalian dapat dan biasanya adalah disesuaikan untuk menghindari efek maksimum dari kekar utama tidak memiliki orientasi yang baik Namun pilihan ini tidak tersedia dalam kasus terowongan dan lebih dari setengah catatan kasus ini berada dalam ikategori ini Parameter Jn Jr dan Ja tampaknya memainkan peran yang lebih penting daripada orientasi karena jumlah set kekar menentukan derajat kebebasan untuk gerakan blok (jika ada) dan karakteristik gesekan dan dilational dapat bervariasi lebih dari komponen turun-dip gravitasi dari kekar yang tidak memiliki orientasi yang baik Jika orientasi kekar telah dimasukkan klasifikasi akan menjadi kurang umum dan kesimpelannya akan hilang

Tabel 6 (Setelah Barton et al 1974) memberikan klasifikasi parameter individu digunakan untuk memperoleh Kualitas tunnelling Indeks Q untuk massa batuan

penggunaan tabel 6 diilustrasikan dalam contoh berikut sebuah ruang 15 m rentang crusher untuk tambang bawah tanah yang akan digali dalam norite pada kedalaman 2100 m di bawah permukaan Massa batuan berisi dua set mengendalikan stabilitas kekar Kekar ini bergelombang kasar dan tidak lapuk dengan goresan permukaan yang sangat kecil rentang nilai RQDdari 85 menjadi 95 dan tes laboratorium terhadap sampel batuan utuh memberikan rata-rata uniaksial kekuatan tekan 170 MPa Arah tegangan utama yang vertikal dan horizontal dan besarnya tegangan utama horisontaladalah sekitar 15 kali dari tegangan utama vertikal Massa batuan hampirlembab tetapi tidak ada bukti dari aliran air

Nilai numerik RQD digunakan secara langsung dalam perhitungan Q dan untuk batu inimassa nilai rata-rata dari 90 akan digunakan Tabel 62 menunjukkan bahwa selama dua set bersamaset bersama nomor Yoh = 4 Untuk sendi kasar atau tidak teratur yang bergelombang Tabel 63memberikan sejumlah kekasaran bersama Jr = 3 Tabel 64 memberikan nomor perubahan bersama Ja= 10 untuk dinding bersama berubah dengan pewarnaan permukaan saja Tabel 65 menunjukkan bahwa untuk

penggalian dengan inflow kecil faktor air bersama reduksi Jw = 10 Untuk kedalamanbawah permukaan 2100 m stres overburden akan mencapai sekitar 57 MPa dan dihal ini stres prinsipal utama 1048696 1 = 85 MPa Karena kuat tekan uniaksialdari norite ini sekitar 170 MPa ini memberikan rasio 1048696 c 1048696 1 = 2 Tabel 66 menunjukkanbahwa untuk batu yang kompeten dengan masalah tekanan rock ini nilai 1048696 c 1048696 1 dapat diharapkan untukmenghasilkan kondisi batuan meledak berat dan bahwa nilai SRF harus terletak antara 10 dan20 Sebuah nilai SRF = 15 akan diasumsikan untuk perhitungan ini Menggunakan nilai-nilai ini memberikan

Dalam berhubungan dengan nilai Q indeks untuk stabilitas dan persyaratan dukunganpenggalian bawah tanah Barton et al (1974) mendefinisikan parameter tambahan yang merekadisebut Dimensi Setara De penggalian Dimensi ini diperoleh denganmembagi rentang ketinggian diameter atau dinding penggalian dengan kuantitas yang disebutPenggalian Dukungan Rasio ESR Oleh karena itu

Nilai ESR berhubungan dengan tujuan penggunaan penggalian dan tingkatkeamanan yang dituntut dari sistem pendukung dipasang untuk menjaga stabilitaspenggalian Barton et al (1974) menunjukkan nilai-nilai berikutPenggalian kategori ESRSebuah bukaan tambang sementara 3-5B bukaan tambang Permanen terowongan air untuk pembangkit listrik tenaga air (termasuk tinggiTekanan penstocks) pilot terowongan drift dan judul untuk penggalian besar16

C Penyimpanan kamar instalasi pengolahan air jalan kecil dan terowongan kereta api gelombangruang terowongan akses13D Daya stasiun jalan utama dan terowongan kereta api pertahanan sipil ruangPortal persimpangan10E stasiun tenaga nuklir bawah tanah stasiun kereta api olahraga dan masyarakatfasilitas pabrik

Stasiun crusher dibahas sebelumnya jatuh ke dalam kategori bukaan tambang permanendan diberikan sebuah dukungan penggalian ESR rasio = 16 Oleh karena itu untuk rentang penggalian15 m dimensi setara De = 1516 = 94Dimensi setara De diplot terhadap nilai Q digunakan untuk menentukan nomorkategori dukungan dalam grafik yang diterbitkan di koran asli oleh Barton et al (1974)Bagan ini baru-baru ini telah diperbarui oleh Grimstad dan Barton (1993) untuk mencerminkanmeningkatnya penggunaan serat baja diperkuat shotcrete dalam mendukung penggalian bawah tanah

Gambar 3 direproduksi dari grafik diperbaruiDari Gambar 3 nilai dari De 94 dan nilai Q sebesar 45 tempat ini penggalian crusherdalam kategori (4) yang membutuhkan pola rockbolts (spasi pada 23 m) dan 40 sampai 50 mmdari shotcrete lipatKarena ringan sampai kondisi meledak heavy rock yang diantisipasi mungkinbijaksana untuk destress batu di dinding ruang crusher ini Hal ini dicapai denganmenggunakan peledakan produksi yang relatif berat untuk menggali ruangan dan menghilangkanpeledakan halus biasanya digunakan untuk memangkas dinding akhir dari penggalian sepertiunderground pembangkit tenaga listrik pada kedalaman dangkal Perhatian dianjurkan dalam penggunaandestress peledakan dan untuk aplikasi kritis mungkin disarankan untuk mencari nasihat dari suatupeledakan spesialis sebelum memulai tindakan iniLoslashset (1992) menunjukkan bahwa untuk batuan dengan 4 ltQ lt30 kerusakan peledakan akan menghasilkanpenciptaan sendi baru dengan pengurangan lokal konsekuen dalam nilai Q untuk batusekitar penggalian Dia menyarankan bahwa hal ini dapat dipertanggungjawabkan dengan mengurangiNilai RQD atas ledakan itu merusak zonaDengan asumsi bahwa nilai RQD untuk batu Destressed sekitar ruang crusher tetessampai 50 nilai yang dihasilkan dari Q = 29 Dari Gambar 3 ini nilai Q untuk yang setaradimensi De dari 94 menempatkan penggalian hanya di dalam kategori (5) yang mengharuskanrockbolts sekitar 2 m jarak dan lapisan tebal 50 mm dari serat baja diperkuatshotcreteBarton et al (1980) memberikan informasi tambahan mengenai panjang baut batuan maksimumdidukung rentang dan tekanan atap dukungan untuk melengkapi dukunganrekomendasi yang diterbitkan di koran 1974 aslinyaThe L Panjang rockbolts dapat diperkirakan dari B lebar penggalian danPenggalian Dukungan Rasio ESR

Menggunakan sistem klasifikasi massa batuanDua klasifikasi batuan yang paling banyak digunakan massa RMR Bieniawski ini (1976 1989)dan Barton et al Q (1974) Kedua metode menggabungkan geologi geometri dandesain engineering parameter dalam mencapai nilai kuantitatif massa batuan mereka

kualitas Kesamaan antara RMR dan Q berasal dari penggunaan identik atau sangat yang sama parameter dalam menghitung massa batuan penilaian kualitas akhir Perbedaanantara sistem terletak pada bobot yang berbeda diberikan kepada parameter yang sama dan dalampenggunaan parameter yang berbeda dalam satu atau skema lainnyaRMR menggunakan kuat tekan langsung sementara Q hanya mempertimbangkan kekuatan yang berkaitan dalamin situ stres dalam batuan yang kompeten Kedua skema berurusan dengan geologi dan geometrimassa batuan tetapi dalam cara yang sedikit berbeda Keduanya menganggap tanah dan keduanya termasukbeberapa komponen kekuatan batuan materi Beberapa estimasi orientasi dapatdimasukkan ke Q menggunakan pedoman yang disajikan oleh Barton et al (1974) Jr parameterdan Ja harus berhubungan dengan permukaan yang paling mungkin untuk memungkinkan kegagalan untuk memulai The terbesarPerbedaan antara kedua sistem adalah kurangnya parameter stres dalam sistem RMRBila menggunakan salah satu dari metode ini dua pendekatan yang dapat diambil Salah satunya adalah untuk mengevaluasimassa batuan khusus untuk parameter termasuk dalam metode klasifikasi yang lainadalah untuk secara akurat ciri massa batuan dan kemudian atribut peringkat parameter di kemudianwaktu Metode terakhir ini dianjurkan karena memberikan penjelasan lengkap dan lengkapmassa batuan yang dapat dengan mudah diterjemahkan ke dalam klasifikasi baik indeks Jika ratingnilai sendiri telah direkam selama pemetaan itu akan hampir mustahil untuk membawakeluar penelitian verifikasiDalam banyak kasus adalah tepat untuk memberikan rentang nilai untuk setiap parameter dalam massa batuanklasifikasi dan untuk mengevaluasi signifikansi dari hasil akhir Sebuah contoh dari hal iniPendekatan diberikan pada Gambar 4 yang direproduksi dari catatan lapangan disiapkan oleh Dr NBarton on proyek Dalam kasus ini massa batuan kering dan mengacu kepadaMedium kondisi stres (Tabel 66K) dan karenanya Jw = 10 dan SRF = 10

Histogrammenunjukkan variasi dalam RQD Yoh Jr dan Ja sepanjang adit eksplorasi dipetakan yangdisajikan dalam gambar ini Nilai rata-rata Q = 89 dan kisaran perkiraan Q adalah17 ltQ lt20 Nilai rata-rata Q dapat digunakan dalam memilih sebuah sistem dukungan dasarsedangkan kisaran memberikan indikasi kemungkinan penyesuaian yang akan diperlukan untukmemenuhi kondisi yang berbeda ditemui selama konstruksiContoh lebih lanjut dari pendekatan ini diberikan dalam kertas oleh Barton et al (1992) yang bersangkutandengan desain ruang 62 m rentang olahraga bawah tanah di jointed gneiss Histogramsemua parameter input untuk sistem Q disajikan dan dianalisis untuk menentukannilai rata-rata tertimbang dari QCarter (1992) telah mengadopsi pendekatan yang sama tetapi diperluas analisis untuk menyertakanderivasi dari fungsi distribusi probabilitas dan perhitungan probabilitasKegagalan dalam diskusi pada stabilitas pilar mahkota permukaan di tambang logam ditinggalkanSepanjang bab ini telah menyarankan bahwa pengguna klasifikasi massa batuanSkema harus memeriksa bahwa versi terbaru sedang digunakan Hal ini juga perlu diingat bahwapenggunaan dua massa batuan samping skema klasifikasi berdampingan disarankan

Bila menggunakan hubungan Palmstroumlm untuk pemetaan eksposur ledakan disebabkan patahan tidak harus dimasukkan dalam penentuan Jv

RQD Deere telah digunakan secara luas khususnya di Amerika Utara setelah diperkenalkan Cording dan Deere (1972) Merritt (1972) dan Deere dan Deere (1988) berusaha untuk menghubungkan RQD faktor beban Terzaghi rock dan untuk mengunci peralatan dalam terowongan Dalampembahasan penggunaan terpenting dari RQD adalah sebagai komponen RMR yangdan klasifikasi massa batuan Q dibahas lebih lanjut dalam bab ini

Struktur batuan Penilaian (RSR)

Wickham et al (1972) menggambarkan suatu metode kuantitatif untuk menggambarkan kualitas massa batuan dan untuk memilih penyangga yang tepat berdasarkan klasifikasi RSR Sebagian besar masalah yang digunakan dalam pengembangan sistem ini adalah untuk terowongan yang relatif kecil didukung yang oleh sarana set baja meskipun secara historisSistem ini adalah acuan yang pertama untuk membuat penyangga shotcrete Meskipun dengan keterbatasan ini ada baiknya memeriksa sistem RSR secara rinci karena menunjukkan sesuatu yang logisdalam mengembangkan kuasi-kuantitatif sistem klasifikasi massa batuan

Pentingnya sistem RSR dalam pembahasan ini adalah bahwa hal itu diperkenalkan adany rating nilai dari RSR = A + B + C

1 Parameter A Geologi penilaian umum struktur geologi atas dasara Jenis batuan asal (batuan beku metamorf sedimen)b Kekerasan batuan (keras sedang lunak dan pelapukannya)c Struktur Geologi (masif sedikit terpatahkan terlipat cukup terpatahkan terlipat lipatan dan patahan intensif )

2 Parameter B Geometri Pengaruh pola diskontinuitas sehubungan dengan arahdari terowongan didasarkan pada

a Jarak kekarb jarak Orientasi (strike dan dip)c Arah drive terowongan3 Parameter C Pengaruh inflow air tanah dan kondisi kekar didasarkan atasa Kualitas massa batuan secara keseluruhan atas dasar kombinasi A dan Bb kondisi kekar (baik rata sedikit)c Jumlah inflow air (dalam galon per menit per 1000 kaki dari terowongan)

Perhatikan bahwa klasifikasi RSR menggunakan unit Imperial dan bahwa unit telah dipertahankan dalam pembahasan ini

Tiga tabel dari 1972 makalah dari Wickham et al direproduksi dalam Tabel 1 2 dan 3 Tabel dapat digunakan untuk mengevaluasi peringkat dari masing-masing parameter agar mencapai nilai RSR maksimum(maksimum RSR = 100)

Tabel 1 Penilaian Rock Struktur Parameter A geologi daerah Umum

Misalnya batuan metamorf yang keras yang sedikit terlipat atau terpatahkan memiliki rating A = 22 (dari Tabel 1) Massa batuan ini cukup terkekarkan dengan kekar mencolok

tegak lurus terhadap sumbu terowongan dengan arah timur-barat dan dengan dip di antara20 1048696 dan 50 deg

Tabel 2 memberikan rating untuk B = 24 searah dip (didefinisikan di bawah)

Nilai A + B = 46 dan ini berarti bahwa untuk kekar dengan kondisi tersebar merata (sedikit lapuk dan teralterasi) dan air inflow antara 200 dan 1000 galon per menit Tabel 3 memberikan rating untuk C = 16 Oleh karena itu nilai akhir dari Struktur Peringkat batuan RSR = A + B + C = 62

Satu kurva prediksi kurva untuk terowonganyang berdiameter 24 kakidiberikan pada Gambar 2 yang menunjukkan bahwa untuk nilai RSR dari 62 penyangga diprediksi akan menjadi 2 inci

shotcrete dan 1 inci diameter rockbolts berjarak pada 5 kaki tengahSeperti ditunjukkan dalam gambar set baja akan ditempatkan dengan jarak lebih dari 7 kaki dan tidak akan dianggap sebagai solusi praktis untukpenyangga dari terowongan ini

Untuk terowongan ukuran yang sama dengan massa batuan RSR = 30 penyangga bisa diberikan dengan 8 WF set baja 31 ( lebar flange dalam 8 inci dan berat 31 poond per kaki) spasi 3 kaki atau 5 inci shotcrete dan diameter rockbolt1 inci pda jarak 25 kaki dari pusat Dalam hal ini mungkin saja set baja akan lebih murah dan lebih efektif daripada penggunaan rockbolts dan shotcrete

Meskipun sistem klasifikasi RSR tidak banyak digunakan saat ini Wickham et al memainkan peran penting dalam pengembangan skema klasifikasi

dan akan dibahas di bab terakhir

Geomekanika Klasifikasi

Bieniawski (1976) menerbitkan rincian dari klasifikasi massa batuan yang disebut Klasifikasi Geomekanika atau sistem rating massa batuan (RMR) Selama bertahun-tahun sistem ini telah disempurnakan sebagai kasus yang telah diperiksa dan pembaca harus menyadari bahwa Bieniawski telah membuat perubahan rating signifikan dengan parameter yang berbeda Pembahasan yang berikut didasarkan pada klasifikasi tahun 1989 (Bieniawski 1989) Kedua versi ini dan versi 1976telah disepakati dengan memperkirakan kekuatan massa batuan Enam parameter yang digunakan untuk mengklasifikasikan suatu massa batuan menggunakan sistem RMR

1kekuatan material batuan yang tidak komprehensif2Kualitas batuan (RQD)3Jarak diskontinuitas4Kondisi diskontinuitas5kondisi Tanah6Orientasi diskontinuitas

Dalam menerapkan sistem klasifikasi ini massa batuan dibagi menjadi beberapa struktural dan daerah masing-masing diklasifikasikan secara terpisah Batas-batas wilayah struktural biasanya bertepatan dengan fitur struktural utama seperti patahan atau perubahan tipe batuan Dalam beberapa kasus perubahan signifikan karakteristik dan spasi diskontinuitas dalamjenis batuan yang sama mungkin memerlukan pembagian massa batuan ke dalam sejumlah bagian kecil struktural

System RMR disajikan pada Tabel 4 memberikan rating untuk ke enam parameter yang tercantum di atas Rating ini dijumlahkan untuk memberikan nilai RMR Contoh berikut menggambarkan penggunaan tabel nilai RMR

Sebuah terowongan yang akan diarahkan pada granit dengan dip 60o berlawanan arah Indeks pengujian dan penebangan berlianinti bor memberikan khas Point-beban nilai indeks kekuatan 8 MPa dan rata-

rata RQDnilai 70 Yang agak kasar dan sedikit lapuk sendi dengan pemisahan lt1mm yang berjarak pada 300 mm Tunnelling kondisi yang diantisipasi akan basah

Catatan 1 Untuk permukaan diskontinuitas agak kasar dan yang teralterasi mm dengan peisahan lt 1 mm Tabel 4A4 memberikan rating 25 Ketika informasi yang lebih rinci tersedia Tabel 4E dapat digunakan untuk mendapatkan rating yang lebih halus Oleh karena itu dalam hal ini rating adalahJumlah 4 (1-3 m panjang diskontinuitas) 4 (pemisahan 01-10 mm) 3 (agak kasar) 6 (Tidak ada infilling) dan 5 (lapuk ringan) = 22

Catatan 2 Tabel 4F memberikan deskripsi Fair untuk kondisi di mana diasumsikan terowongan yang akan didorong terhadap kemiringan dip 60o Penggunakan deskripsi ini untuk Terowongan dan Pertambangan dalam Tabel 4b memberikan rating penyesuaian -5

Bieniawski (1989) menerbitkan panduan untuk memilih penyangga dalam terowongan dengan batuan yang memiliki nilai RMR telah ditentukan Panduan ini ditunjukkan pada Tabel 4 Perhatikan bahwa panduan ini telah dipublikasikan untuk jarak yang 10 m rentang horseshoeyang membentuk terowongan dibangun dengan menggunakan metode drill dan ledakan massa batuan yang dikenakan tekanan vertikal lt25 MPa (setara dengan kedalaman bawah permukaan lt900 m)

Untuk kasus sebelumnya dengan RMR = 59 Tabel 4 menunjukkan bahwa terowongan bisa digali melalui top heading dan bench dengan mengangkat 15 m sampai 3 di atas pos Penyangga harus dipasang setelah ledakan masing-masing dan penyangga ditempatkan pada jarak maksimum 10 m dari permukaan Pergerakan sistematis batuan menggunakan panjang 4 m dan diameter 20 mm berjarak 15 sampai 2 m di atas dan dinding adalah direkomendasikan Wire mesh dianjurkan dengan 50 sampai 100 mm shotcrete untuk mahkota dan 30 mmshotcrete untuk dinding

Nilai RMR dari 59 menunjukkan bahwa massa batuan adalah pada batas antara kategori fair rock dan kategori good rock Pada tahap awal desain dan konstruksi maka dianjurkan untuk memanfaatkan penyangga dengan kategori fair rock Jika konstruksi ini mengalami kemajuan baik dengan tidak ada masalah stabilitas dan penyangga yang berkerja sangat baik maka sangatmungkin untuk secara bertahap mengurangi peralatan penyangga bagi yang diindikasikan untuk massa batuan yang baik Selain itu jika penggalian diperlukan harus dilakukan dengan waktu singkatmaka dianjurkan untuk mencoba penyangga yang lebih murah dan luas disarankan untuk menggunakan good rock Namun jika massa batuan disekitar penggalian diharapkan mengalami perubahan stres induksi yang besar penyangga yang harus dipasang adalah penyangga berkategori fair rock Contoh ini menunjukkan sebuah estimasi sangat dibutuhkan dalam mendukung klasifikasi massa batuan

Perlu dicatat bahwa Tabel 5 belum direvisi sejak tahun 1973 Dalam aplikasi pertambangan dan aplikasi teknik sipil baja yang diperkuat dengan serat shotcrete dapat dipertimbangkan untuk mengggantikan wire mesh dan shotcrete

Modifikasi RMR untuk pertambangan

Bieniawski (RMR) adalah sistem yang awalnya didasarkan pada sejarah kasusyang berasal dari teknik sipil Akibatnya industri pertambangan cenderung menganggap klasifikasi sebagai modifikasi konservatif dan beberapa telah diusulkan dalam memerintahkan untuk membuat klasifikasi yang lebih relevan untuk aplikasi pertambangan Sebuah ringkasan komprehensif dari modifikasi ini disusun oleh Bieniawski (1989)

Laubscher (1977 1984) Laubscher dan Taylor (1976) dan Laubscher dan Page (1990) telah menggambarkan sebuah Modifikasi sistem RMR untuk pertambangan Sistem MRMR mengambil nilai RMR dasar seperti yang didefinisikan oleh Bieniawski dan menyesuaikan untuk menjelaskan di situdan tegangan induksi perubahan stres dan efek peledakan dan pelapukan Seperangkat rekomendasi penyangga dikaitkan dengan nilai MRMR dalam menggunakan Sistem MRMR Laubscher yang harus diingat bahwa banyak riwayat kasus didasarkan berasal dari operasi caving Awalnya blok caving ditambang asbes di Afrika dibentuk sebagai dasar untuk modifikasi tetapi kemudian sejarah kasus lain dari seluruh dunia telah ditambahkan ke database

Cummings et al (1982) dan Kendorski et al (1983) juga telah memodifikasi klasifikasi RMR Bieniawski ini untuk menghasilkan sistem MBR (dimodifikasi dasar RMR) untuk pertambangan sistem ini dikembangkan untuk operasi caving blok di Amerika Serikat Ini melibatkan penggunaan rating yang berbeda untuk sebagai parameter yang digunakan untuk menentukan nilai RMR danpenyesuaian selanjutnya dari nilai MBR yang dihasilkan untuk memungkinkan kerusakan ledakan induksi tekanan fitur struktural jarak dari depan gua dan ukuran blok caving Penyangga yang diRekomendasi disajikan untuk drift yang terisolasi atau pengembangan serta untuk penyangga akhir dari interseksen dan drift

indeks Kualitas Batuan terowongan Q

berdasarkan evaluasi sejumlah kasus penggalian tanah Barton et al (1974) dari Institut Geoteknik Norwegia mengusulkan Tunnelling Kualitas Index (Q) untuk penentuan karakteristik massa batuan danperalatan penyangga terowongan Nilai numerik dari indeks Q bervariasi

berdasarkan skala logaritma dari 0001 sampai maksimum 1000 dan didefinisikan oleh

Dimana

RQD adalah Rock Quality Designation

Jn adalah jumlah set kekar

Jr adalah nilai kekasaran kekar

Ja adalah nilai alterasi kekar

Jw adalah faktor air tanah

SRF adalah faktor berkurangnya tegangan

Dalam menjelaskan arti dari parameter yang digunakan untuk menentukan nilai Q Barton et al (1974) menawarkan komentar berikut

Quotient pertama (RQD Jn) yang merepresentasikan struktur massa batuan adalah ukuran kasar dari ukuran blok atau partikel dengan dua nilai ekstrim (10005 dan 1020) berbeda dengan faktor 400 Jika hasil bagi ditafsirkan dalam satuan sentimeter ukuran partikel yang ekstrim dari 200 sampai 05 cm yang dianggap kasar tapi sudah cukup menjadi perkiraan realistis Mungkin blok terbesar harus beberapa kali dari ukuran ini danukuran terkecil kurang dari setengah ukuran fragmen (kecuali tanah liat)

Quotient kedua (Jr Ja) merupakan karakteristik kekasaran dan gesekan daridinding kekar atau bahan pengisi Quotient ini diperberat oleh bahan kasardalam kontak langsung Hal ini diharapkan bahwa permukaan tersebut akan mendekati kekuatan puncak bahwa itu akan melebarkan kuat ketika bergeser dan

karena itu akan menguntungkan bagi stabilitas terowongan

Ketika kekar batuan memiliki lapisan mineral tanah liat tipis dan pengisi kekuatan berkurang secara signifikan Namun demikian kontak dinding batuan setelah pergerakan geser kecil terjadi mungkin menjadi faktor yang sangat penting untuk melindungi penggalian dari kegagalan

Dimana tidak ada kontak dinding batuan yang ada kondisi sangat tidak menguntungkan untuk stabilitas terowongan sudut gesekan (diberikan dalam Tabel 6) adalah sedikit berada di bawah nilai sisa kekuatan untuk tanah liat dan kemungkinan faktanya bahwa material perekat dan pengisi tanah liat mungkin cenderung terkonsolidasi selama terjadi pergeseran setidaknya jika ada konsolidasi normal atau jika pelunakan dan pembengkakan telah terjadi Tekanan pembengkakan montmorilonit mungkin juga menjadi faktor di sini

Quotient ketiga (Jw SRF) terdiri dari dua parameter tekanan SRF adalah ukuran dari 1) kehilangan beban dalam penggalian melalui zona geser dan bantalan batuan liat 2) tekanan batuan dalam batu yang kompeten dan 3) beban squeezing dalam batuan plastic yang tidak kompeten Hal ini dapat dianggap sebagai parameter tekanan total Parameter Jw adalah ukuran dari tekanan air yang memiliki efek buruk pada kekuatan geser kekar akibat pengurangandalam tegangan normal efektif Air mungkin di samping itu menyebabkan pelunakan dan kemungkinan terjadinya outwash (erosi) dalam kasus tanah liat yang dipenuhi kekar Telah terbukti tidak mungkin untuk menggabungkan kedua parameter dalam hal antar-blok tegangan efektif karena paradoks dari nilai yang tinggi dari tegangan normal efektif kadang-kadang menandakan kondisi yang kurang stabil daripada nilai yang rendah meskipun kekuatan geser yang lebih tinggi Quotient (Jw SRF) adalah Faktor empiris rumit yang menggambarkan tekanan aktif

Tampaknya bahwa kualitas batuan tunneling Q sekarang dapat dianggap sebagai fungsi hanyadari tiga parameter yaitu ukuran kekasaran dari

Tidak diragukan lagi ada beberapa parameter lainnya yang dapat ditambahkan untuk meningkatkan akurasi dari sistem klasifikasi Salah satunya akan menjadi orientasi bersamaMeskipun banyak catatan kasus termasuk informasi yang diperlukan pada strukturorientasi dalam kaitannya dengan sumbu penggalian itu bukan merupakan parameter penting yang mungkin diharapkan Bagian dari alasan untuk ini mungkin bahwa orientasi berbagai jenis penggalian dapat dan biasanya adalah disesuaikan untuk menghindari efek maksimum dari kekar utama tidak memiliki orientasi yang baik Namun pilihan ini tidak tersedia dalam kasus terowongan dan lebih dari setengah catatan kasus ini berada dalam ikategori ini Parameter Jn Jr dan Ja tampaknya memainkan peran yang lebih penting daripada orientasi karena jumlah set kekar menentukan derajat kebebasan untuk gerakan blok (jika ada) dan karakteristik gesekan dan dilational dapat bervariasi lebih dari komponen turun-dip gravitasi dari kekar yang tidak memiliki orientasi yang baik Jika orientasi kekar telah dimasukkan klasifikasi akan menjadi kurang umum dan kesimpelannya akan hilang

Tabel 6 (Setelah Barton et al 1974) memberikan klasifikasi parameter individu digunakan untuk memperoleh Kualitas tunnelling Indeks Q untuk massa batuan

penggunaan tabel 6 diilustrasikan dalam contoh berikut sebuah ruang 15 m rentang crusher untuk tambang bawah tanah yang akan digali dalam norite pada kedalaman 2100 m di bawah permukaan Massa batuan berisi dua set mengendalikan stabilitas kekar Kekar ini bergelombang kasar dan tidak lapuk dengan goresan permukaan yang sangat kecil rentang nilai RQDdari 85 menjadi 95 dan tes laboratorium terhadap sampel batuan utuh memberikan rata-rata uniaksial kekuatan tekan 170 MPa Arah tegangan utama yang vertikal dan horizontal dan besarnya tegangan utama horisontaladalah sekitar 15 kali dari tegangan utama vertikal Massa batuan hampirlembab tetapi tidak ada bukti dari aliran air

Nilai numerik RQD digunakan secara langsung dalam perhitungan Q dan untuk batu inimassa nilai rata-rata dari 90 akan digunakan Tabel 62 menunjukkan bahwa selama dua set bersamaset bersama nomor Yoh = 4 Untuk sendi kasar atau tidak teratur yang bergelombang Tabel 63memberikan sejumlah kekasaran bersama Jr = 3 Tabel 64 memberikan nomor perubahan bersama Ja= 10 untuk dinding bersama berubah dengan pewarnaan permukaan saja Tabel 65 menunjukkan bahwa untuk

penggalian dengan inflow kecil faktor air bersama reduksi Jw = 10 Untuk kedalamanbawah permukaan 2100 m stres overburden akan mencapai sekitar 57 MPa dan dihal ini stres prinsipal utama 1048696 1 = 85 MPa Karena kuat tekan uniaksialdari norite ini sekitar 170 MPa ini memberikan rasio 1048696 c 1048696 1 = 2 Tabel 66 menunjukkanbahwa untuk batu yang kompeten dengan masalah tekanan rock ini nilai 1048696 c 1048696 1 dapat diharapkan untukmenghasilkan kondisi batuan meledak berat dan bahwa nilai SRF harus terletak antara 10 dan20 Sebuah nilai SRF = 15 akan diasumsikan untuk perhitungan ini Menggunakan nilai-nilai ini memberikan

Dalam berhubungan dengan nilai Q indeks untuk stabilitas dan persyaratan dukunganpenggalian bawah tanah Barton et al (1974) mendefinisikan parameter tambahan yang merekadisebut Dimensi Setara De penggalian Dimensi ini diperoleh denganmembagi rentang ketinggian diameter atau dinding penggalian dengan kuantitas yang disebutPenggalian Dukungan Rasio ESR Oleh karena itu

Nilai ESR berhubungan dengan tujuan penggunaan penggalian dan tingkatkeamanan yang dituntut dari sistem pendukung dipasang untuk menjaga stabilitaspenggalian Barton et al (1974) menunjukkan nilai-nilai berikutPenggalian kategori ESRSebuah bukaan tambang sementara 3-5B bukaan tambang Permanen terowongan air untuk pembangkit listrik tenaga air (termasuk tinggiTekanan penstocks) pilot terowongan drift dan judul untuk penggalian besar16

C Penyimpanan kamar instalasi pengolahan air jalan kecil dan terowongan kereta api gelombangruang terowongan akses13D Daya stasiun jalan utama dan terowongan kereta api pertahanan sipil ruangPortal persimpangan10E stasiun tenaga nuklir bawah tanah stasiun kereta api olahraga dan masyarakatfasilitas pabrik

Stasiun crusher dibahas sebelumnya jatuh ke dalam kategori bukaan tambang permanendan diberikan sebuah dukungan penggalian ESR rasio = 16 Oleh karena itu untuk rentang penggalian15 m dimensi setara De = 1516 = 94Dimensi setara De diplot terhadap nilai Q digunakan untuk menentukan nomorkategori dukungan dalam grafik yang diterbitkan di koran asli oleh Barton et al (1974)Bagan ini baru-baru ini telah diperbarui oleh Grimstad dan Barton (1993) untuk mencerminkanmeningkatnya penggunaan serat baja diperkuat shotcrete dalam mendukung penggalian bawah tanah

Gambar 3 direproduksi dari grafik diperbaruiDari Gambar 3 nilai dari De 94 dan nilai Q sebesar 45 tempat ini penggalian crusherdalam kategori (4) yang membutuhkan pola rockbolts (spasi pada 23 m) dan 40 sampai 50 mmdari shotcrete lipatKarena ringan sampai kondisi meledak heavy rock yang diantisipasi mungkinbijaksana untuk destress batu di dinding ruang crusher ini Hal ini dicapai denganmenggunakan peledakan produksi yang relatif berat untuk menggali ruangan dan menghilangkanpeledakan halus biasanya digunakan untuk memangkas dinding akhir dari penggalian sepertiunderground pembangkit tenaga listrik pada kedalaman dangkal Perhatian dianjurkan dalam penggunaandestress peledakan dan untuk aplikasi kritis mungkin disarankan untuk mencari nasihat dari suatupeledakan spesialis sebelum memulai tindakan iniLoslashset (1992) menunjukkan bahwa untuk batuan dengan 4 ltQ lt30 kerusakan peledakan akan menghasilkanpenciptaan sendi baru dengan pengurangan lokal konsekuen dalam nilai Q untuk batusekitar penggalian Dia menyarankan bahwa hal ini dapat dipertanggungjawabkan dengan mengurangiNilai RQD atas ledakan itu merusak zonaDengan asumsi bahwa nilai RQD untuk batu Destressed sekitar ruang crusher tetessampai 50 nilai yang dihasilkan dari Q = 29 Dari Gambar 3 ini nilai Q untuk yang setaradimensi De dari 94 menempatkan penggalian hanya di dalam kategori (5) yang mengharuskanrockbolts sekitar 2 m jarak dan lapisan tebal 50 mm dari serat baja diperkuatshotcreteBarton et al (1980) memberikan informasi tambahan mengenai panjang baut batuan maksimumdidukung rentang dan tekanan atap dukungan untuk melengkapi dukunganrekomendasi yang diterbitkan di koran 1974 aslinyaThe L Panjang rockbolts dapat diperkirakan dari B lebar penggalian danPenggalian Dukungan Rasio ESR

Menggunakan sistem klasifikasi massa batuanDua klasifikasi batuan yang paling banyak digunakan massa RMR Bieniawski ini (1976 1989)dan Barton et al Q (1974) Kedua metode menggabungkan geologi geometri dandesain engineering parameter dalam mencapai nilai kuantitatif massa batuan mereka

kualitas Kesamaan antara RMR dan Q berasal dari penggunaan identik atau sangat yang sama parameter dalam menghitung massa batuan penilaian kualitas akhir Perbedaanantara sistem terletak pada bobot yang berbeda diberikan kepada parameter yang sama dan dalampenggunaan parameter yang berbeda dalam satu atau skema lainnyaRMR menggunakan kuat tekan langsung sementara Q hanya mempertimbangkan kekuatan yang berkaitan dalamin situ stres dalam batuan yang kompeten Kedua skema berurusan dengan geologi dan geometrimassa batuan tetapi dalam cara yang sedikit berbeda Keduanya menganggap tanah dan keduanya termasukbeberapa komponen kekuatan batuan materi Beberapa estimasi orientasi dapatdimasukkan ke Q menggunakan pedoman yang disajikan oleh Barton et al (1974) Jr parameterdan Ja harus berhubungan dengan permukaan yang paling mungkin untuk memungkinkan kegagalan untuk memulai The terbesarPerbedaan antara kedua sistem adalah kurangnya parameter stres dalam sistem RMRBila menggunakan salah satu dari metode ini dua pendekatan yang dapat diambil Salah satunya adalah untuk mengevaluasimassa batuan khusus untuk parameter termasuk dalam metode klasifikasi yang lainadalah untuk secara akurat ciri massa batuan dan kemudian atribut peringkat parameter di kemudianwaktu Metode terakhir ini dianjurkan karena memberikan penjelasan lengkap dan lengkapmassa batuan yang dapat dengan mudah diterjemahkan ke dalam klasifikasi baik indeks Jika ratingnilai sendiri telah direkam selama pemetaan itu akan hampir mustahil untuk membawakeluar penelitian verifikasiDalam banyak kasus adalah tepat untuk memberikan rentang nilai untuk setiap parameter dalam massa batuanklasifikasi dan untuk mengevaluasi signifikansi dari hasil akhir Sebuah contoh dari hal iniPendekatan diberikan pada Gambar 4 yang direproduksi dari catatan lapangan disiapkan oleh Dr NBarton on proyek Dalam kasus ini massa batuan kering dan mengacu kepadaMedium kondisi stres (Tabel 66K) dan karenanya Jw = 10 dan SRF = 10

Histogrammenunjukkan variasi dalam RQD Yoh Jr dan Ja sepanjang adit eksplorasi dipetakan yangdisajikan dalam gambar ini Nilai rata-rata Q = 89 dan kisaran perkiraan Q adalah17 ltQ lt20 Nilai rata-rata Q dapat digunakan dalam memilih sebuah sistem dukungan dasarsedangkan kisaran memberikan indikasi kemungkinan penyesuaian yang akan diperlukan untukmemenuhi kondisi yang berbeda ditemui selama konstruksiContoh lebih lanjut dari pendekatan ini diberikan dalam kertas oleh Barton et al (1992) yang bersangkutandengan desain ruang 62 m rentang olahraga bawah tanah di jointed gneiss Histogramsemua parameter input untuk sistem Q disajikan dan dianalisis untuk menentukannilai rata-rata tertimbang dari QCarter (1992) telah mengadopsi pendekatan yang sama tetapi diperluas analisis untuk menyertakanderivasi dari fungsi distribusi probabilitas dan perhitungan probabilitasKegagalan dalam diskusi pada stabilitas pilar mahkota permukaan di tambang logam ditinggalkanSepanjang bab ini telah menyarankan bahwa pengguna klasifikasi massa batuanSkema harus memeriksa bahwa versi terbaru sedang digunakan Hal ini juga perlu diingat bahwapenggunaan dua massa batuan samping skema klasifikasi berdampingan disarankan

a Jarak kekarb jarak Orientasi (strike dan dip)c Arah drive terowongan3 Parameter C Pengaruh inflow air tanah dan kondisi kekar didasarkan atasa Kualitas massa batuan secara keseluruhan atas dasar kombinasi A dan Bb kondisi kekar (baik rata sedikit)c Jumlah inflow air (dalam galon per menit per 1000 kaki dari terowongan)

Perhatikan bahwa klasifikasi RSR menggunakan unit Imperial dan bahwa unit telah dipertahankan dalam pembahasan ini

Tiga tabel dari 1972 makalah dari Wickham et al direproduksi dalam Tabel 1 2 dan 3 Tabel dapat digunakan untuk mengevaluasi peringkat dari masing-masing parameter agar mencapai nilai RSR maksimum(maksimum RSR = 100)

Tabel 1 Penilaian Rock Struktur Parameter A geologi daerah Umum

Misalnya batuan metamorf yang keras yang sedikit terlipat atau terpatahkan memiliki rating A = 22 (dari Tabel 1) Massa batuan ini cukup terkekarkan dengan kekar mencolok

tegak lurus terhadap sumbu terowongan dengan arah timur-barat dan dengan dip di antara20 1048696 dan 50 deg

Tabel 2 memberikan rating untuk B = 24 searah dip (didefinisikan di bawah)

Nilai A + B = 46 dan ini berarti bahwa untuk kekar dengan kondisi tersebar merata (sedikit lapuk dan teralterasi) dan air inflow antara 200 dan 1000 galon per menit Tabel 3 memberikan rating untuk C = 16 Oleh karena itu nilai akhir dari Struktur Peringkat batuan RSR = A + B + C = 62

Satu kurva prediksi kurva untuk terowonganyang berdiameter 24 kakidiberikan pada Gambar 2 yang menunjukkan bahwa untuk nilai RSR dari 62 penyangga diprediksi akan menjadi 2 inci

shotcrete dan 1 inci diameter rockbolts berjarak pada 5 kaki tengahSeperti ditunjukkan dalam gambar set baja akan ditempatkan dengan jarak lebih dari 7 kaki dan tidak akan dianggap sebagai solusi praktis untukpenyangga dari terowongan ini

Untuk terowongan ukuran yang sama dengan massa batuan RSR = 30 penyangga bisa diberikan dengan 8 WF set baja 31 ( lebar flange dalam 8 inci dan berat 31 poond per kaki) spasi 3 kaki atau 5 inci shotcrete dan diameter rockbolt1 inci pda jarak 25 kaki dari pusat Dalam hal ini mungkin saja set baja akan lebih murah dan lebih efektif daripada penggunaan rockbolts dan shotcrete

Meskipun sistem klasifikasi RSR tidak banyak digunakan saat ini Wickham et al memainkan peran penting dalam pengembangan skema klasifikasi

dan akan dibahas di bab terakhir

Geomekanika Klasifikasi

Bieniawski (1976) menerbitkan rincian dari klasifikasi massa batuan yang disebut Klasifikasi Geomekanika atau sistem rating massa batuan (RMR) Selama bertahun-tahun sistem ini telah disempurnakan sebagai kasus yang telah diperiksa dan pembaca harus menyadari bahwa Bieniawski telah membuat perubahan rating signifikan dengan parameter yang berbeda Pembahasan yang berikut didasarkan pada klasifikasi tahun 1989 (Bieniawski 1989) Kedua versi ini dan versi 1976telah disepakati dengan memperkirakan kekuatan massa batuan Enam parameter yang digunakan untuk mengklasifikasikan suatu massa batuan menggunakan sistem RMR

1kekuatan material batuan yang tidak komprehensif2Kualitas batuan (RQD)3Jarak diskontinuitas4Kondisi diskontinuitas5kondisi Tanah6Orientasi diskontinuitas

Dalam menerapkan sistem klasifikasi ini massa batuan dibagi menjadi beberapa struktural dan daerah masing-masing diklasifikasikan secara terpisah Batas-batas wilayah struktural biasanya bertepatan dengan fitur struktural utama seperti patahan atau perubahan tipe batuan Dalam beberapa kasus perubahan signifikan karakteristik dan spasi diskontinuitas dalamjenis batuan yang sama mungkin memerlukan pembagian massa batuan ke dalam sejumlah bagian kecil struktural

System RMR disajikan pada Tabel 4 memberikan rating untuk ke enam parameter yang tercantum di atas Rating ini dijumlahkan untuk memberikan nilai RMR Contoh berikut menggambarkan penggunaan tabel nilai RMR

Sebuah terowongan yang akan diarahkan pada granit dengan dip 60o berlawanan arah Indeks pengujian dan penebangan berlianinti bor memberikan khas Point-beban nilai indeks kekuatan 8 MPa dan rata-

rata RQDnilai 70 Yang agak kasar dan sedikit lapuk sendi dengan pemisahan lt1mm yang berjarak pada 300 mm Tunnelling kondisi yang diantisipasi akan basah

Catatan 1 Untuk permukaan diskontinuitas agak kasar dan yang teralterasi mm dengan peisahan lt 1 mm Tabel 4A4 memberikan rating 25 Ketika informasi yang lebih rinci tersedia Tabel 4E dapat digunakan untuk mendapatkan rating yang lebih halus Oleh karena itu dalam hal ini rating adalahJumlah 4 (1-3 m panjang diskontinuitas) 4 (pemisahan 01-10 mm) 3 (agak kasar) 6 (Tidak ada infilling) dan 5 (lapuk ringan) = 22

Catatan 2 Tabel 4F memberikan deskripsi Fair untuk kondisi di mana diasumsikan terowongan yang akan didorong terhadap kemiringan dip 60o Penggunakan deskripsi ini untuk Terowongan dan Pertambangan dalam Tabel 4b memberikan rating penyesuaian -5

Bieniawski (1989) menerbitkan panduan untuk memilih penyangga dalam terowongan dengan batuan yang memiliki nilai RMR telah ditentukan Panduan ini ditunjukkan pada Tabel 4 Perhatikan bahwa panduan ini telah dipublikasikan untuk jarak yang 10 m rentang horseshoeyang membentuk terowongan dibangun dengan menggunakan metode drill dan ledakan massa batuan yang dikenakan tekanan vertikal lt25 MPa (setara dengan kedalaman bawah permukaan lt900 m)

Untuk kasus sebelumnya dengan RMR = 59 Tabel 4 menunjukkan bahwa terowongan bisa digali melalui top heading dan bench dengan mengangkat 15 m sampai 3 di atas pos Penyangga harus dipasang setelah ledakan masing-masing dan penyangga ditempatkan pada jarak maksimum 10 m dari permukaan Pergerakan sistematis batuan menggunakan panjang 4 m dan diameter 20 mm berjarak 15 sampai 2 m di atas dan dinding adalah direkomendasikan Wire mesh dianjurkan dengan 50 sampai 100 mm shotcrete untuk mahkota dan 30 mmshotcrete untuk dinding

Nilai RMR dari 59 menunjukkan bahwa massa batuan adalah pada batas antara kategori fair rock dan kategori good rock Pada tahap awal desain dan konstruksi maka dianjurkan untuk memanfaatkan penyangga dengan kategori fair rock Jika konstruksi ini mengalami kemajuan baik dengan tidak ada masalah stabilitas dan penyangga yang berkerja sangat baik maka sangatmungkin untuk secara bertahap mengurangi peralatan penyangga bagi yang diindikasikan untuk massa batuan yang baik Selain itu jika penggalian diperlukan harus dilakukan dengan waktu singkatmaka dianjurkan untuk mencoba penyangga yang lebih murah dan luas disarankan untuk menggunakan good rock Namun jika massa batuan disekitar penggalian diharapkan mengalami perubahan stres induksi yang besar penyangga yang harus dipasang adalah penyangga berkategori fair rock Contoh ini menunjukkan sebuah estimasi sangat dibutuhkan dalam mendukung klasifikasi massa batuan

Perlu dicatat bahwa Tabel 5 belum direvisi sejak tahun 1973 Dalam aplikasi pertambangan dan aplikasi teknik sipil baja yang diperkuat dengan serat shotcrete dapat dipertimbangkan untuk mengggantikan wire mesh dan shotcrete

Modifikasi RMR untuk pertambangan

Bieniawski (RMR) adalah sistem yang awalnya didasarkan pada sejarah kasusyang berasal dari teknik sipil Akibatnya industri pertambangan cenderung menganggap klasifikasi sebagai modifikasi konservatif dan beberapa telah diusulkan dalam memerintahkan untuk membuat klasifikasi yang lebih relevan untuk aplikasi pertambangan Sebuah ringkasan komprehensif dari modifikasi ini disusun oleh Bieniawski (1989)

Laubscher (1977 1984) Laubscher dan Taylor (1976) dan Laubscher dan Page (1990) telah menggambarkan sebuah Modifikasi sistem RMR untuk pertambangan Sistem MRMR mengambil nilai RMR dasar seperti yang didefinisikan oleh Bieniawski dan menyesuaikan untuk menjelaskan di situdan tegangan induksi perubahan stres dan efek peledakan dan pelapukan Seperangkat rekomendasi penyangga dikaitkan dengan nilai MRMR dalam menggunakan Sistem MRMR Laubscher yang harus diingat bahwa banyak riwayat kasus didasarkan berasal dari operasi caving Awalnya blok caving ditambang asbes di Afrika dibentuk sebagai dasar untuk modifikasi tetapi kemudian sejarah kasus lain dari seluruh dunia telah ditambahkan ke database

Cummings et al (1982) dan Kendorski et al (1983) juga telah memodifikasi klasifikasi RMR Bieniawski ini untuk menghasilkan sistem MBR (dimodifikasi dasar RMR) untuk pertambangan sistem ini dikembangkan untuk operasi caving blok di Amerika Serikat Ini melibatkan penggunaan rating yang berbeda untuk sebagai parameter yang digunakan untuk menentukan nilai RMR danpenyesuaian selanjutnya dari nilai MBR yang dihasilkan untuk memungkinkan kerusakan ledakan induksi tekanan fitur struktural jarak dari depan gua dan ukuran blok caving Penyangga yang diRekomendasi disajikan untuk drift yang terisolasi atau pengembangan serta untuk penyangga akhir dari interseksen dan drift

indeks Kualitas Batuan terowongan Q

berdasarkan evaluasi sejumlah kasus penggalian tanah Barton et al (1974) dari Institut Geoteknik Norwegia mengusulkan Tunnelling Kualitas Index (Q) untuk penentuan karakteristik massa batuan danperalatan penyangga terowongan Nilai numerik dari indeks Q bervariasi

berdasarkan skala logaritma dari 0001 sampai maksimum 1000 dan didefinisikan oleh

Dimana

RQD adalah Rock Quality Designation

Jn adalah jumlah set kekar

Jr adalah nilai kekasaran kekar

Ja adalah nilai alterasi kekar

Jw adalah faktor air tanah

SRF adalah faktor berkurangnya tegangan

Dalam menjelaskan arti dari parameter yang digunakan untuk menentukan nilai Q Barton et al (1974) menawarkan komentar berikut

Quotient pertama (RQD Jn) yang merepresentasikan struktur massa batuan adalah ukuran kasar dari ukuran blok atau partikel dengan dua nilai ekstrim (10005 dan 1020) berbeda dengan faktor 400 Jika hasil bagi ditafsirkan dalam satuan sentimeter ukuran partikel yang ekstrim dari 200 sampai 05 cm yang dianggap kasar tapi sudah cukup menjadi perkiraan realistis Mungkin blok terbesar harus beberapa kali dari ukuran ini danukuran terkecil kurang dari setengah ukuran fragmen (kecuali tanah liat)

Quotient kedua (Jr Ja) merupakan karakteristik kekasaran dan gesekan daridinding kekar atau bahan pengisi Quotient ini diperberat oleh bahan kasardalam kontak langsung Hal ini diharapkan bahwa permukaan tersebut akan mendekati kekuatan puncak bahwa itu akan melebarkan kuat ketika bergeser dan

karena itu akan menguntungkan bagi stabilitas terowongan

Ketika kekar batuan memiliki lapisan mineral tanah liat tipis dan pengisi kekuatan berkurang secara signifikan Namun demikian kontak dinding batuan setelah pergerakan geser kecil terjadi mungkin menjadi faktor yang sangat penting untuk melindungi penggalian dari kegagalan

Dimana tidak ada kontak dinding batuan yang ada kondisi sangat tidak menguntungkan untuk stabilitas terowongan sudut gesekan (diberikan dalam Tabel 6) adalah sedikit berada di bawah nilai sisa kekuatan untuk tanah liat dan kemungkinan faktanya bahwa material perekat dan pengisi tanah liat mungkin cenderung terkonsolidasi selama terjadi pergeseran setidaknya jika ada konsolidasi normal atau jika pelunakan dan pembengkakan telah terjadi Tekanan pembengkakan montmorilonit mungkin juga menjadi faktor di sini

Quotient ketiga (Jw SRF) terdiri dari dua parameter tekanan SRF adalah ukuran dari 1) kehilangan beban dalam penggalian melalui zona geser dan bantalan batuan liat 2) tekanan batuan dalam batu yang kompeten dan 3) beban squeezing dalam batuan plastic yang tidak kompeten Hal ini dapat dianggap sebagai parameter tekanan total Parameter Jw adalah ukuran dari tekanan air yang memiliki efek buruk pada kekuatan geser kekar akibat pengurangandalam tegangan normal efektif Air mungkin di samping itu menyebabkan pelunakan dan kemungkinan terjadinya outwash (erosi) dalam kasus tanah liat yang dipenuhi kekar Telah terbukti tidak mungkin untuk menggabungkan kedua parameter dalam hal antar-blok tegangan efektif karena paradoks dari nilai yang tinggi dari tegangan normal efektif kadang-kadang menandakan kondisi yang kurang stabil daripada nilai yang rendah meskipun kekuatan geser yang lebih tinggi Quotient (Jw SRF) adalah Faktor empiris rumit yang menggambarkan tekanan aktif

Tampaknya bahwa kualitas batuan tunneling Q sekarang dapat dianggap sebagai fungsi hanyadari tiga parameter yaitu ukuran kekasaran dari

Tidak diragukan lagi ada beberapa parameter lainnya yang dapat ditambahkan untuk meningkatkan akurasi dari sistem klasifikasi Salah satunya akan menjadi orientasi bersamaMeskipun banyak catatan kasus termasuk informasi yang diperlukan pada strukturorientasi dalam kaitannya dengan sumbu penggalian itu bukan merupakan parameter penting yang mungkin diharapkan Bagian dari alasan untuk ini mungkin bahwa orientasi berbagai jenis penggalian dapat dan biasanya adalah disesuaikan untuk menghindari efek maksimum dari kekar utama tidak memiliki orientasi yang baik Namun pilihan ini tidak tersedia dalam kasus terowongan dan lebih dari setengah catatan kasus ini berada dalam ikategori ini Parameter Jn Jr dan Ja tampaknya memainkan peran yang lebih penting daripada orientasi karena jumlah set kekar menentukan derajat kebebasan untuk gerakan blok (jika ada) dan karakteristik gesekan dan dilational dapat bervariasi lebih dari komponen turun-dip gravitasi dari kekar yang tidak memiliki orientasi yang baik Jika orientasi kekar telah dimasukkan klasifikasi akan menjadi kurang umum dan kesimpelannya akan hilang

Tabel 6 (Setelah Barton et al 1974) memberikan klasifikasi parameter individu digunakan untuk memperoleh Kualitas tunnelling Indeks Q untuk massa batuan

penggunaan tabel 6 diilustrasikan dalam contoh berikut sebuah ruang 15 m rentang crusher untuk tambang bawah tanah yang akan digali dalam norite pada kedalaman 2100 m di bawah permukaan Massa batuan berisi dua set mengendalikan stabilitas kekar Kekar ini bergelombang kasar dan tidak lapuk dengan goresan permukaan yang sangat kecil rentang nilai RQDdari 85 menjadi 95 dan tes laboratorium terhadap sampel batuan utuh memberikan rata-rata uniaksial kekuatan tekan 170 MPa Arah tegangan utama yang vertikal dan horizontal dan besarnya tegangan utama horisontaladalah sekitar 15 kali dari tegangan utama vertikal Massa batuan hampirlembab tetapi tidak ada bukti dari aliran air

Nilai numerik RQD digunakan secara langsung dalam perhitungan Q dan untuk batu inimassa nilai rata-rata dari 90 akan digunakan Tabel 62 menunjukkan bahwa selama dua set bersamaset bersama nomor Yoh = 4 Untuk sendi kasar atau tidak teratur yang bergelombang Tabel 63memberikan sejumlah kekasaran bersama Jr = 3 Tabel 64 memberikan nomor perubahan bersama Ja= 10 untuk dinding bersama berubah dengan pewarnaan permukaan saja Tabel 65 menunjukkan bahwa untuk

penggalian dengan inflow kecil faktor air bersama reduksi Jw = 10 Untuk kedalamanbawah permukaan 2100 m stres overburden akan mencapai sekitar 57 MPa dan dihal ini stres prinsipal utama 1048696 1 = 85 MPa Karena kuat tekan uniaksialdari norite ini sekitar 170 MPa ini memberikan rasio 1048696 c 1048696 1 = 2 Tabel 66 menunjukkanbahwa untuk batu yang kompeten dengan masalah tekanan rock ini nilai 1048696 c 1048696 1 dapat diharapkan untukmenghasilkan kondisi batuan meledak berat dan bahwa nilai SRF harus terletak antara 10 dan20 Sebuah nilai SRF = 15 akan diasumsikan untuk perhitungan ini Menggunakan nilai-nilai ini memberikan

Dalam berhubungan dengan nilai Q indeks untuk stabilitas dan persyaratan dukunganpenggalian bawah tanah Barton et al (1974) mendefinisikan parameter tambahan yang merekadisebut Dimensi Setara De penggalian Dimensi ini diperoleh denganmembagi rentang ketinggian diameter atau dinding penggalian dengan kuantitas yang disebutPenggalian Dukungan Rasio ESR Oleh karena itu

Nilai ESR berhubungan dengan tujuan penggunaan penggalian dan tingkatkeamanan yang dituntut dari sistem pendukung dipasang untuk menjaga stabilitaspenggalian Barton et al (1974) menunjukkan nilai-nilai berikutPenggalian kategori ESRSebuah bukaan tambang sementara 3-5B bukaan tambang Permanen terowongan air untuk pembangkit listrik tenaga air (termasuk tinggiTekanan penstocks) pilot terowongan drift dan judul untuk penggalian besar16

C Penyimpanan kamar instalasi pengolahan air jalan kecil dan terowongan kereta api gelombangruang terowongan akses13D Daya stasiun jalan utama dan terowongan kereta api pertahanan sipil ruangPortal persimpangan10E stasiun tenaga nuklir bawah tanah stasiun kereta api olahraga dan masyarakatfasilitas pabrik

Stasiun crusher dibahas sebelumnya jatuh ke dalam kategori bukaan tambang permanendan diberikan sebuah dukungan penggalian ESR rasio = 16 Oleh karena itu untuk rentang penggalian15 m dimensi setara De = 1516 = 94Dimensi setara De diplot terhadap nilai Q digunakan untuk menentukan nomorkategori dukungan dalam grafik yang diterbitkan di koran asli oleh Barton et al (1974)Bagan ini baru-baru ini telah diperbarui oleh Grimstad dan Barton (1993) untuk mencerminkanmeningkatnya penggunaan serat baja diperkuat shotcrete dalam mendukung penggalian bawah tanah

Gambar 3 direproduksi dari grafik diperbaruiDari Gambar 3 nilai dari De 94 dan nilai Q sebesar 45 tempat ini penggalian crusherdalam kategori (4) yang membutuhkan pola rockbolts (spasi pada 23 m) dan 40 sampai 50 mmdari shotcrete lipatKarena ringan sampai kondisi meledak heavy rock yang diantisipasi mungkinbijaksana untuk destress batu di dinding ruang crusher ini Hal ini dicapai denganmenggunakan peledakan produksi yang relatif berat untuk menggali ruangan dan menghilangkanpeledakan halus biasanya digunakan untuk memangkas dinding akhir dari penggalian sepertiunderground pembangkit tenaga listrik pada kedalaman dangkal Perhatian dianjurkan dalam penggunaandestress peledakan dan untuk aplikasi kritis mungkin disarankan untuk mencari nasihat dari suatupeledakan spesialis sebelum memulai tindakan iniLoslashset (1992) menunjukkan bahwa untuk batuan dengan 4 ltQ lt30 kerusakan peledakan akan menghasilkanpenciptaan sendi baru dengan pengurangan lokal konsekuen dalam nilai Q untuk batusekitar penggalian Dia menyarankan bahwa hal ini dapat dipertanggungjawabkan dengan mengurangiNilai RQD atas ledakan itu merusak zonaDengan asumsi bahwa nilai RQD untuk batu Destressed sekitar ruang crusher tetessampai 50 nilai yang dihasilkan dari Q = 29 Dari Gambar 3 ini nilai Q untuk yang setaradimensi De dari 94 menempatkan penggalian hanya di dalam kategori (5) yang mengharuskanrockbolts sekitar 2 m jarak dan lapisan tebal 50 mm dari serat baja diperkuatshotcreteBarton et al (1980) memberikan informasi tambahan mengenai panjang baut batuan maksimumdidukung rentang dan tekanan atap dukungan untuk melengkapi dukunganrekomendasi yang diterbitkan di koran 1974 aslinyaThe L Panjang rockbolts dapat diperkirakan dari B lebar penggalian danPenggalian Dukungan Rasio ESR

Menggunakan sistem klasifikasi massa batuanDua klasifikasi batuan yang paling banyak digunakan massa RMR Bieniawski ini (1976 1989)dan Barton et al Q (1974) Kedua metode menggabungkan geologi geometri dandesain engineering parameter dalam mencapai nilai kuantitatif massa batuan mereka

kualitas Kesamaan antara RMR dan Q berasal dari penggunaan identik atau sangat yang sama parameter dalam menghitung massa batuan penilaian kualitas akhir Perbedaanantara sistem terletak pada bobot yang berbeda diberikan kepada parameter yang sama dan dalampenggunaan parameter yang berbeda dalam satu atau skema lainnyaRMR menggunakan kuat tekan langsung sementara Q hanya mempertimbangkan kekuatan yang berkaitan dalamin situ stres dalam batuan yang kompeten Kedua skema berurusan dengan geologi dan geometrimassa batuan tetapi dalam cara yang sedikit berbeda Keduanya menganggap tanah dan keduanya termasukbeberapa komponen kekuatan batuan materi Beberapa estimasi orientasi dapatdimasukkan ke Q menggunakan pedoman yang disajikan oleh Barton et al (1974) Jr parameterdan Ja harus berhubungan dengan permukaan yang paling mungkin untuk memungkinkan kegagalan untuk memulai The terbesarPerbedaan antara kedua sistem adalah kurangnya parameter stres dalam sistem RMRBila menggunakan salah satu dari metode ini dua pendekatan yang dapat diambil Salah satunya adalah untuk mengevaluasimassa batuan khusus untuk parameter termasuk dalam metode klasifikasi yang lainadalah untuk secara akurat ciri massa batuan dan kemudian atribut peringkat parameter di kemudianwaktu Metode terakhir ini dianjurkan karena memberikan penjelasan lengkap dan lengkapmassa batuan yang dapat dengan mudah diterjemahkan ke dalam klasifikasi baik indeks Jika ratingnilai sendiri telah direkam selama pemetaan itu akan hampir mustahil untuk membawakeluar penelitian verifikasiDalam banyak kasus adalah tepat untuk memberikan rentang nilai untuk setiap parameter dalam massa batuanklasifikasi dan untuk mengevaluasi signifikansi dari hasil akhir Sebuah contoh dari hal iniPendekatan diberikan pada Gambar 4 yang direproduksi dari catatan lapangan disiapkan oleh Dr NBarton on proyek Dalam kasus ini massa batuan kering dan mengacu kepadaMedium kondisi stres (Tabel 66K) dan karenanya Jw = 10 dan SRF = 10

Histogrammenunjukkan variasi dalam RQD Yoh Jr dan Ja sepanjang adit eksplorasi dipetakan yangdisajikan dalam gambar ini Nilai rata-rata Q = 89 dan kisaran perkiraan Q adalah17 ltQ lt20 Nilai rata-rata Q dapat digunakan dalam memilih sebuah sistem dukungan dasarsedangkan kisaran memberikan indikasi kemungkinan penyesuaian yang akan diperlukan untukmemenuhi kondisi yang berbeda ditemui selama konstruksiContoh lebih lanjut dari pendekatan ini diberikan dalam kertas oleh Barton et al (1992) yang bersangkutandengan desain ruang 62 m rentang olahraga bawah tanah di jointed gneiss Histogramsemua parameter input untuk sistem Q disajikan dan dianalisis untuk menentukannilai rata-rata tertimbang dari QCarter (1992) telah mengadopsi pendekatan yang sama tetapi diperluas analisis untuk menyertakanderivasi dari fungsi distribusi probabilitas dan perhitungan probabilitasKegagalan dalam diskusi pada stabilitas pilar mahkota permukaan di tambang logam ditinggalkanSepanjang bab ini telah menyarankan bahwa pengguna klasifikasi massa batuanSkema harus memeriksa bahwa versi terbaru sedang digunakan Hal ini juga perlu diingat bahwapenggunaan dua massa batuan samping skema klasifikasi berdampingan disarankan

Tabel 1 Penilaian Rock Struktur Parameter A geologi daerah Umum

Misalnya batuan metamorf yang keras yang sedikit terlipat atau terpatahkan memiliki rating A = 22 (dari Tabel 1) Massa batuan ini cukup terkekarkan dengan kekar mencolok

tegak lurus terhadap sumbu terowongan dengan arah timur-barat dan dengan dip di antara20 1048696 dan 50 deg

Tabel 2 memberikan rating untuk B = 24 searah dip (didefinisikan di bawah)

Nilai A + B = 46 dan ini berarti bahwa untuk kekar dengan kondisi tersebar merata (sedikit lapuk dan teralterasi) dan air inflow antara 200 dan 1000 galon per menit Tabel 3 memberikan rating untuk C = 16 Oleh karena itu nilai akhir dari Struktur Peringkat batuan RSR = A + B + C = 62

Satu kurva prediksi kurva untuk terowonganyang berdiameter 24 kakidiberikan pada Gambar 2 yang menunjukkan bahwa untuk nilai RSR dari 62 penyangga diprediksi akan menjadi 2 inci

shotcrete dan 1 inci diameter rockbolts berjarak pada 5 kaki tengahSeperti ditunjukkan dalam gambar set baja akan ditempatkan dengan jarak lebih dari 7 kaki dan tidak akan dianggap sebagai solusi praktis untukpenyangga dari terowongan ini

Untuk terowongan ukuran yang sama dengan massa batuan RSR = 30 penyangga bisa diberikan dengan 8 WF set baja 31 ( lebar flange dalam 8 inci dan berat 31 poond per kaki) spasi 3 kaki atau 5 inci shotcrete dan diameter rockbolt1 inci pda jarak 25 kaki dari pusat Dalam hal ini mungkin saja set baja akan lebih murah dan lebih efektif daripada penggunaan rockbolts dan shotcrete

Meskipun sistem klasifikasi RSR tidak banyak digunakan saat ini Wickham et al memainkan peran penting dalam pengembangan skema klasifikasi

dan akan dibahas di bab terakhir

Geomekanika Klasifikasi

Bieniawski (1976) menerbitkan rincian dari klasifikasi massa batuan yang disebut Klasifikasi Geomekanika atau sistem rating massa batuan (RMR) Selama bertahun-tahun sistem ini telah disempurnakan sebagai kasus yang telah diperiksa dan pembaca harus menyadari bahwa Bieniawski telah membuat perubahan rating signifikan dengan parameter yang berbeda Pembahasan yang berikut didasarkan pada klasifikasi tahun 1989 (Bieniawski 1989) Kedua versi ini dan versi 1976telah disepakati dengan memperkirakan kekuatan massa batuan Enam parameter yang digunakan untuk mengklasifikasikan suatu massa batuan menggunakan sistem RMR

1kekuatan material batuan yang tidak komprehensif2Kualitas batuan (RQD)3Jarak diskontinuitas4Kondisi diskontinuitas5kondisi Tanah6Orientasi diskontinuitas

Dalam menerapkan sistem klasifikasi ini massa batuan dibagi menjadi beberapa struktural dan daerah masing-masing diklasifikasikan secara terpisah Batas-batas wilayah struktural biasanya bertepatan dengan fitur struktural utama seperti patahan atau perubahan tipe batuan Dalam beberapa kasus perubahan signifikan karakteristik dan spasi diskontinuitas dalamjenis batuan yang sama mungkin memerlukan pembagian massa batuan ke dalam sejumlah bagian kecil struktural

System RMR disajikan pada Tabel 4 memberikan rating untuk ke enam parameter yang tercantum di atas Rating ini dijumlahkan untuk memberikan nilai RMR Contoh berikut menggambarkan penggunaan tabel nilai RMR

Sebuah terowongan yang akan diarahkan pada granit dengan dip 60o berlawanan arah Indeks pengujian dan penebangan berlianinti bor memberikan khas Point-beban nilai indeks kekuatan 8 MPa dan rata-

rata RQDnilai 70 Yang agak kasar dan sedikit lapuk sendi dengan pemisahan lt1mm yang berjarak pada 300 mm Tunnelling kondisi yang diantisipasi akan basah

Catatan 1 Untuk permukaan diskontinuitas agak kasar dan yang teralterasi mm dengan peisahan lt 1 mm Tabel 4A4 memberikan rating 25 Ketika informasi yang lebih rinci tersedia Tabel 4E dapat digunakan untuk mendapatkan rating yang lebih halus Oleh karena itu dalam hal ini rating adalahJumlah 4 (1-3 m panjang diskontinuitas) 4 (pemisahan 01-10 mm) 3 (agak kasar) 6 (Tidak ada infilling) dan 5 (lapuk ringan) = 22

Catatan 2 Tabel 4F memberikan deskripsi Fair untuk kondisi di mana diasumsikan terowongan yang akan didorong terhadap kemiringan dip 60o Penggunakan deskripsi ini untuk Terowongan dan Pertambangan dalam Tabel 4b memberikan rating penyesuaian -5

Bieniawski (1989) menerbitkan panduan untuk memilih penyangga dalam terowongan dengan batuan yang memiliki nilai RMR telah ditentukan Panduan ini ditunjukkan pada Tabel 4 Perhatikan bahwa panduan ini telah dipublikasikan untuk jarak yang 10 m rentang horseshoeyang membentuk terowongan dibangun dengan menggunakan metode drill dan ledakan massa batuan yang dikenakan tekanan vertikal lt25 MPa (setara dengan kedalaman bawah permukaan lt900 m)

Untuk kasus sebelumnya dengan RMR = 59 Tabel 4 menunjukkan bahwa terowongan bisa digali melalui top heading dan bench dengan mengangkat 15 m sampai 3 di atas pos Penyangga harus dipasang setelah ledakan masing-masing dan penyangga ditempatkan pada jarak maksimum 10 m dari permukaan Pergerakan sistematis batuan menggunakan panjang 4 m dan diameter 20 mm berjarak 15 sampai 2 m di atas dan dinding adalah direkomendasikan Wire mesh dianjurkan dengan 50 sampai 100 mm shotcrete untuk mahkota dan 30 mmshotcrete untuk dinding

Nilai RMR dari 59 menunjukkan bahwa massa batuan adalah pada batas antara kategori fair rock dan kategori good rock Pada tahap awal desain dan konstruksi maka dianjurkan untuk memanfaatkan penyangga dengan kategori fair rock Jika konstruksi ini mengalami kemajuan baik dengan tidak ada masalah stabilitas dan penyangga yang berkerja sangat baik maka sangatmungkin untuk secara bertahap mengurangi peralatan penyangga bagi yang diindikasikan untuk massa batuan yang baik Selain itu jika penggalian diperlukan harus dilakukan dengan waktu singkatmaka dianjurkan untuk mencoba penyangga yang lebih murah dan luas disarankan untuk menggunakan good rock Namun jika massa batuan disekitar penggalian diharapkan mengalami perubahan stres induksi yang besar penyangga yang harus dipasang adalah penyangga berkategori fair rock Contoh ini menunjukkan sebuah estimasi sangat dibutuhkan dalam mendukung klasifikasi massa batuan

Perlu dicatat bahwa Tabel 5 belum direvisi sejak tahun 1973 Dalam aplikasi pertambangan dan aplikasi teknik sipil baja yang diperkuat dengan serat shotcrete dapat dipertimbangkan untuk mengggantikan wire mesh dan shotcrete

Modifikasi RMR untuk pertambangan

Bieniawski (RMR) adalah sistem yang awalnya didasarkan pada sejarah kasusyang berasal dari teknik sipil Akibatnya industri pertambangan cenderung menganggap klasifikasi sebagai modifikasi konservatif dan beberapa telah diusulkan dalam memerintahkan untuk membuat klasifikasi yang lebih relevan untuk aplikasi pertambangan Sebuah ringkasan komprehensif dari modifikasi ini disusun oleh Bieniawski (1989)

Laubscher (1977 1984) Laubscher dan Taylor (1976) dan Laubscher dan Page (1990) telah menggambarkan sebuah Modifikasi sistem RMR untuk pertambangan Sistem MRMR mengambil nilai RMR dasar seperti yang didefinisikan oleh Bieniawski dan menyesuaikan untuk menjelaskan di situdan tegangan induksi perubahan stres dan efek peledakan dan pelapukan Seperangkat rekomendasi penyangga dikaitkan dengan nilai MRMR dalam menggunakan Sistem MRMR Laubscher yang harus diingat bahwa banyak riwayat kasus didasarkan berasal dari operasi caving Awalnya blok caving ditambang asbes di Afrika dibentuk sebagai dasar untuk modifikasi tetapi kemudian sejarah kasus lain dari seluruh dunia telah ditambahkan ke database

Cummings et al (1982) dan Kendorski et al (1983) juga telah memodifikasi klasifikasi RMR Bieniawski ini untuk menghasilkan sistem MBR (dimodifikasi dasar RMR) untuk pertambangan sistem ini dikembangkan untuk operasi caving blok di Amerika Serikat Ini melibatkan penggunaan rating yang berbeda untuk sebagai parameter yang digunakan untuk menentukan nilai RMR danpenyesuaian selanjutnya dari nilai MBR yang dihasilkan untuk memungkinkan kerusakan ledakan induksi tekanan fitur struktural jarak dari depan gua dan ukuran blok caving Penyangga yang diRekomendasi disajikan untuk drift yang terisolasi atau pengembangan serta untuk penyangga akhir dari interseksen dan drift

indeks Kualitas Batuan terowongan Q

berdasarkan evaluasi sejumlah kasus penggalian tanah Barton et al (1974) dari Institut Geoteknik Norwegia mengusulkan Tunnelling Kualitas Index (Q) untuk penentuan karakteristik massa batuan danperalatan penyangga terowongan Nilai numerik dari indeks Q bervariasi

berdasarkan skala logaritma dari 0001 sampai maksimum 1000 dan didefinisikan oleh

Dimana

RQD adalah Rock Quality Designation

Jn adalah jumlah set kekar

Jr adalah nilai kekasaran kekar

Ja adalah nilai alterasi kekar

Jw adalah faktor air tanah

SRF adalah faktor berkurangnya tegangan

Dalam menjelaskan arti dari parameter yang digunakan untuk menentukan nilai Q Barton et al (1974) menawarkan komentar berikut

Quotient pertama (RQD Jn) yang merepresentasikan struktur massa batuan adalah ukuran kasar dari ukuran blok atau partikel dengan dua nilai ekstrim (10005 dan 1020) berbeda dengan faktor 400 Jika hasil bagi ditafsirkan dalam satuan sentimeter ukuran partikel yang ekstrim dari 200 sampai 05 cm yang dianggap kasar tapi sudah cukup menjadi perkiraan realistis Mungkin blok terbesar harus beberapa kali dari ukuran ini danukuran terkecil kurang dari setengah ukuran fragmen (kecuali tanah liat)

Quotient kedua (Jr Ja) merupakan karakteristik kekasaran dan gesekan daridinding kekar atau bahan pengisi Quotient ini diperberat oleh bahan kasardalam kontak langsung Hal ini diharapkan bahwa permukaan tersebut akan mendekati kekuatan puncak bahwa itu akan melebarkan kuat ketika bergeser dan

karena itu akan menguntungkan bagi stabilitas terowongan

Ketika kekar batuan memiliki lapisan mineral tanah liat tipis dan pengisi kekuatan berkurang secara signifikan Namun demikian kontak dinding batuan setelah pergerakan geser kecil terjadi mungkin menjadi faktor yang sangat penting untuk melindungi penggalian dari kegagalan

Dimana tidak ada kontak dinding batuan yang ada kondisi sangat tidak menguntungkan untuk stabilitas terowongan sudut gesekan (diberikan dalam Tabel 6) adalah sedikit berada di bawah nilai sisa kekuatan untuk tanah liat dan kemungkinan faktanya bahwa material perekat dan pengisi tanah liat mungkin cenderung terkonsolidasi selama terjadi pergeseran setidaknya jika ada konsolidasi normal atau jika pelunakan dan pembengkakan telah terjadi Tekanan pembengkakan montmorilonit mungkin juga menjadi faktor di sini

Quotient ketiga (Jw SRF) terdiri dari dua parameter tekanan SRF adalah ukuran dari 1) kehilangan beban dalam penggalian melalui zona geser dan bantalan batuan liat 2) tekanan batuan dalam batu yang kompeten dan 3) beban squeezing dalam batuan plastic yang tidak kompeten Hal ini dapat dianggap sebagai parameter tekanan total Parameter Jw adalah ukuran dari tekanan air yang memiliki efek buruk pada kekuatan geser kekar akibat pengurangandalam tegangan normal efektif Air mungkin di samping itu menyebabkan pelunakan dan kemungkinan terjadinya outwash (erosi) dalam kasus tanah liat yang dipenuhi kekar Telah terbukti tidak mungkin untuk menggabungkan kedua parameter dalam hal antar-blok tegangan efektif karena paradoks dari nilai yang tinggi dari tegangan normal efektif kadang-kadang menandakan kondisi yang kurang stabil daripada nilai yang rendah meskipun kekuatan geser yang lebih tinggi Quotient (Jw SRF) adalah Faktor empiris rumit yang menggambarkan tekanan aktif

Tampaknya bahwa kualitas batuan tunneling Q sekarang dapat dianggap sebagai fungsi hanyadari tiga parameter yaitu ukuran kekasaran dari

Tidak diragukan lagi ada beberapa parameter lainnya yang dapat ditambahkan untuk meningkatkan akurasi dari sistem klasifikasi Salah satunya akan menjadi orientasi bersamaMeskipun banyak catatan kasus termasuk informasi yang diperlukan pada strukturorientasi dalam kaitannya dengan sumbu penggalian itu bukan merupakan parameter penting yang mungkin diharapkan Bagian dari alasan untuk ini mungkin bahwa orientasi berbagai jenis penggalian dapat dan biasanya adalah disesuaikan untuk menghindari efek maksimum dari kekar utama tidak memiliki orientasi yang baik Namun pilihan ini tidak tersedia dalam kasus terowongan dan lebih dari setengah catatan kasus ini berada dalam ikategori ini Parameter Jn Jr dan Ja tampaknya memainkan peran yang lebih penting daripada orientasi karena jumlah set kekar menentukan derajat kebebasan untuk gerakan blok (jika ada) dan karakteristik gesekan dan dilational dapat bervariasi lebih dari komponen turun-dip gravitasi dari kekar yang tidak memiliki orientasi yang baik Jika orientasi kekar telah dimasukkan klasifikasi akan menjadi kurang umum dan kesimpelannya akan hilang

Tabel 6 (Setelah Barton et al 1974) memberikan klasifikasi parameter individu digunakan untuk memperoleh Kualitas tunnelling Indeks Q untuk massa batuan

penggunaan tabel 6 diilustrasikan dalam contoh berikut sebuah ruang 15 m rentang crusher untuk tambang bawah tanah yang akan digali dalam norite pada kedalaman 2100 m di bawah permukaan Massa batuan berisi dua set mengendalikan stabilitas kekar Kekar ini bergelombang kasar dan tidak lapuk dengan goresan permukaan yang sangat kecil rentang nilai RQDdari 85 menjadi 95 dan tes laboratorium terhadap sampel batuan utuh memberikan rata-rata uniaksial kekuatan tekan 170 MPa Arah tegangan utama yang vertikal dan horizontal dan besarnya tegangan utama horisontaladalah sekitar 15 kali dari tegangan utama vertikal Massa batuan hampirlembab tetapi tidak ada bukti dari aliran air

Nilai numerik RQD digunakan secara langsung dalam perhitungan Q dan untuk batu inimassa nilai rata-rata dari 90 akan digunakan Tabel 62 menunjukkan bahwa selama dua set bersamaset bersama nomor Yoh = 4 Untuk sendi kasar atau tidak teratur yang bergelombang Tabel 63memberikan sejumlah kekasaran bersama Jr = 3 Tabel 64 memberikan nomor perubahan bersama Ja= 10 untuk dinding bersama berubah dengan pewarnaan permukaan saja Tabel 65 menunjukkan bahwa untuk

penggalian dengan inflow kecil faktor air bersama reduksi Jw = 10 Untuk kedalamanbawah permukaan 2100 m stres overburden akan mencapai sekitar 57 MPa dan dihal ini stres prinsipal utama 1048696 1 = 85 MPa Karena kuat tekan uniaksialdari norite ini sekitar 170 MPa ini memberikan rasio 1048696 c 1048696 1 = 2 Tabel 66 menunjukkanbahwa untuk batu yang kompeten dengan masalah tekanan rock ini nilai 1048696 c 1048696 1 dapat diharapkan untukmenghasilkan kondisi batuan meledak berat dan bahwa nilai SRF harus terletak antara 10 dan20 Sebuah nilai SRF = 15 akan diasumsikan untuk perhitungan ini Menggunakan nilai-nilai ini memberikan

Dalam berhubungan dengan nilai Q indeks untuk stabilitas dan persyaratan dukunganpenggalian bawah tanah Barton et al (1974) mendefinisikan parameter tambahan yang merekadisebut Dimensi Setara De penggalian Dimensi ini diperoleh denganmembagi rentang ketinggian diameter atau dinding penggalian dengan kuantitas yang disebutPenggalian Dukungan Rasio ESR Oleh karena itu

Nilai ESR berhubungan dengan tujuan penggunaan penggalian dan tingkatkeamanan yang dituntut dari sistem pendukung dipasang untuk menjaga stabilitaspenggalian Barton et al (1974) menunjukkan nilai-nilai berikutPenggalian kategori ESRSebuah bukaan tambang sementara 3-5B bukaan tambang Permanen terowongan air untuk pembangkit listrik tenaga air (termasuk tinggiTekanan penstocks) pilot terowongan drift dan judul untuk penggalian besar16

C Penyimpanan kamar instalasi pengolahan air jalan kecil dan terowongan kereta api gelombangruang terowongan akses13D Daya stasiun jalan utama dan terowongan kereta api pertahanan sipil ruangPortal persimpangan10E stasiun tenaga nuklir bawah tanah stasiun kereta api olahraga dan masyarakatfasilitas pabrik

Stasiun crusher dibahas sebelumnya jatuh ke dalam kategori bukaan tambang permanendan diberikan sebuah dukungan penggalian ESR rasio = 16 Oleh karena itu untuk rentang penggalian15 m dimensi setara De = 1516 = 94Dimensi setara De diplot terhadap nilai Q digunakan untuk menentukan nomorkategori dukungan dalam grafik yang diterbitkan di koran asli oleh Barton et al (1974)Bagan ini baru-baru ini telah diperbarui oleh Grimstad dan Barton (1993) untuk mencerminkanmeningkatnya penggunaan serat baja diperkuat shotcrete dalam mendukung penggalian bawah tanah

Gambar 3 direproduksi dari grafik diperbaruiDari Gambar 3 nilai dari De 94 dan nilai Q sebesar 45 tempat ini penggalian crusherdalam kategori (4) yang membutuhkan pola rockbolts (spasi pada 23 m) dan 40 sampai 50 mmdari shotcrete lipatKarena ringan sampai kondisi meledak heavy rock yang diantisipasi mungkinbijaksana untuk destress batu di dinding ruang crusher ini Hal ini dicapai denganmenggunakan peledakan produksi yang relatif berat untuk menggali ruangan dan menghilangkanpeledakan halus biasanya digunakan untuk memangkas dinding akhir dari penggalian sepertiunderground pembangkit tenaga listrik pada kedalaman dangkal Perhatian dianjurkan dalam penggunaandestress peledakan dan untuk aplikasi kritis mungkin disarankan untuk mencari nasihat dari suatupeledakan spesialis sebelum memulai tindakan iniLoslashset (1992) menunjukkan bahwa untuk batuan dengan 4 ltQ lt30 kerusakan peledakan akan menghasilkanpenciptaan sendi baru dengan pengurangan lokal konsekuen dalam nilai Q untuk batusekitar penggalian Dia menyarankan bahwa hal ini dapat dipertanggungjawabkan dengan mengurangiNilai RQD atas ledakan itu merusak zonaDengan asumsi bahwa nilai RQD untuk batu Destressed sekitar ruang crusher tetessampai 50 nilai yang dihasilkan dari Q = 29 Dari Gambar 3 ini nilai Q untuk yang setaradimensi De dari 94 menempatkan penggalian hanya di dalam kategori (5) yang mengharuskanrockbolts sekitar 2 m jarak dan lapisan tebal 50 mm dari serat baja diperkuatshotcreteBarton et al (1980) memberikan informasi tambahan mengenai panjang baut batuan maksimumdidukung rentang dan tekanan atap dukungan untuk melengkapi dukunganrekomendasi yang diterbitkan di koran 1974 aslinyaThe L Panjang rockbolts dapat diperkirakan dari B lebar penggalian danPenggalian Dukungan Rasio ESR

Menggunakan sistem klasifikasi massa batuanDua klasifikasi batuan yang paling banyak digunakan massa RMR Bieniawski ini (1976 1989)dan Barton et al Q (1974) Kedua metode menggabungkan geologi geometri dandesain engineering parameter dalam mencapai nilai kuantitatif massa batuan mereka

kualitas Kesamaan antara RMR dan Q berasal dari penggunaan identik atau sangat yang sama parameter dalam menghitung massa batuan penilaian kualitas akhir Perbedaanantara sistem terletak pada bobot yang berbeda diberikan kepada parameter yang sama dan dalampenggunaan parameter yang berbeda dalam satu atau skema lainnyaRMR menggunakan kuat tekan langsung sementara Q hanya mempertimbangkan kekuatan yang berkaitan dalamin situ stres dalam batuan yang kompeten Kedua skema berurusan dengan geologi dan geometrimassa batuan tetapi dalam cara yang sedikit berbeda Keduanya menganggap tanah dan keduanya termasukbeberapa komponen kekuatan batuan materi Beberapa estimasi orientasi dapatdimasukkan ke Q menggunakan pedoman yang disajikan oleh Barton et al (1974) Jr parameterdan Ja harus berhubungan dengan permukaan yang paling mungkin untuk memungkinkan kegagalan untuk memulai The terbesarPerbedaan antara kedua sistem adalah kurangnya parameter stres dalam sistem RMRBila menggunakan salah satu dari metode ini dua pendekatan yang dapat diambil Salah satunya adalah untuk mengevaluasimassa batuan khusus untuk parameter termasuk dalam metode klasifikasi yang lainadalah untuk secara akurat ciri massa batuan dan kemudian atribut peringkat parameter di kemudianwaktu Metode terakhir ini dianjurkan karena memberikan penjelasan lengkap dan lengkapmassa batuan yang dapat dengan mudah diterjemahkan ke dalam klasifikasi baik indeks Jika ratingnilai sendiri telah direkam selama pemetaan itu akan hampir mustahil untuk membawakeluar penelitian verifikasiDalam banyak kasus adalah tepat untuk memberikan rentang nilai untuk setiap parameter dalam massa batuanklasifikasi dan untuk mengevaluasi signifikansi dari hasil akhir Sebuah contoh dari hal iniPendekatan diberikan pada Gambar 4 yang direproduksi dari catatan lapangan disiapkan oleh Dr NBarton on proyek Dalam kasus ini massa batuan kering dan mengacu kepadaMedium kondisi stres (Tabel 66K) dan karenanya Jw = 10 dan SRF = 10

Histogrammenunjukkan variasi dalam RQD Yoh Jr dan Ja sepanjang adit eksplorasi dipetakan yangdisajikan dalam gambar ini Nilai rata-rata Q = 89 dan kisaran perkiraan Q adalah17 ltQ lt20 Nilai rata-rata Q dapat digunakan dalam memilih sebuah sistem dukungan dasarsedangkan kisaran memberikan indikasi kemungkinan penyesuaian yang akan diperlukan untukmemenuhi kondisi yang berbeda ditemui selama konstruksiContoh lebih lanjut dari pendekatan ini diberikan dalam kertas oleh Barton et al (1992) yang bersangkutandengan desain ruang 62 m rentang olahraga bawah tanah di jointed gneiss Histogramsemua parameter input untuk sistem Q disajikan dan dianalisis untuk menentukannilai rata-rata tertimbang dari QCarter (1992) telah mengadopsi pendekatan yang sama tetapi diperluas analisis untuk menyertakanderivasi dari fungsi distribusi probabilitas dan perhitungan probabilitasKegagalan dalam diskusi pada stabilitas pilar mahkota permukaan di tambang logam ditinggalkanSepanjang bab ini telah menyarankan bahwa pengguna klasifikasi massa batuanSkema harus memeriksa bahwa versi terbaru sedang digunakan Hal ini juga perlu diingat bahwapenggunaan dua massa batuan samping skema klasifikasi berdampingan disarankan

Misalnya batuan metamorf yang keras yang sedikit terlipat atau terpatahkan memiliki rating A = 22 (dari Tabel 1) Massa batuan ini cukup terkekarkan dengan kekar mencolok

tegak lurus terhadap sumbu terowongan dengan arah timur-barat dan dengan dip di antara20 1048696 dan 50 deg

Tabel 2 memberikan rating untuk B = 24 searah dip (didefinisikan di bawah)

Nilai A + B = 46 dan ini berarti bahwa untuk kekar dengan kondisi tersebar merata (sedikit lapuk dan teralterasi) dan air inflow antara 200 dan 1000 galon per menit Tabel 3 memberikan rating untuk C = 16 Oleh karena itu nilai akhir dari Struktur Peringkat batuan RSR = A + B + C = 62

Satu kurva prediksi kurva untuk terowonganyang berdiameter 24 kakidiberikan pada Gambar 2 yang menunjukkan bahwa untuk nilai RSR dari 62 penyangga diprediksi akan menjadi 2 inci

shotcrete dan 1 inci diameter rockbolts berjarak pada 5 kaki tengahSeperti ditunjukkan dalam gambar set baja akan ditempatkan dengan jarak lebih dari 7 kaki dan tidak akan dianggap sebagai solusi praktis untukpenyangga dari terowongan ini

Untuk terowongan ukuran yang sama dengan massa batuan RSR = 30 penyangga bisa diberikan dengan 8 WF set baja 31 ( lebar flange dalam 8 inci dan berat 31 poond per kaki) spasi 3 kaki atau 5 inci shotcrete dan diameter rockbolt1 inci pda jarak 25 kaki dari pusat Dalam hal ini mungkin saja set baja akan lebih murah dan lebih efektif daripada penggunaan rockbolts dan shotcrete

Meskipun sistem klasifikasi RSR tidak banyak digunakan saat ini Wickham et al memainkan peran penting dalam pengembangan skema klasifikasi

dan akan dibahas di bab terakhir

Geomekanika Klasifikasi

Bieniawski (1976) menerbitkan rincian dari klasifikasi massa batuan yang disebut Klasifikasi Geomekanika atau sistem rating massa batuan (RMR) Selama bertahun-tahun sistem ini telah disempurnakan sebagai kasus yang telah diperiksa dan pembaca harus menyadari bahwa Bieniawski telah membuat perubahan rating signifikan dengan parameter yang berbeda Pembahasan yang berikut didasarkan pada klasifikasi tahun 1989 (Bieniawski 1989) Kedua versi ini dan versi 1976telah disepakati dengan memperkirakan kekuatan massa batuan Enam parameter yang digunakan untuk mengklasifikasikan suatu massa batuan menggunakan sistem RMR

1kekuatan material batuan yang tidak komprehensif2Kualitas batuan (RQD)3Jarak diskontinuitas4Kondisi diskontinuitas5kondisi Tanah6Orientasi diskontinuitas

Dalam menerapkan sistem klasifikasi ini massa batuan dibagi menjadi beberapa struktural dan daerah masing-masing diklasifikasikan secara terpisah Batas-batas wilayah struktural biasanya bertepatan dengan fitur struktural utama seperti patahan atau perubahan tipe batuan Dalam beberapa kasus perubahan signifikan karakteristik dan spasi diskontinuitas dalamjenis batuan yang sama mungkin memerlukan pembagian massa batuan ke dalam sejumlah bagian kecil struktural

System RMR disajikan pada Tabel 4 memberikan rating untuk ke enam parameter yang tercantum di atas Rating ini dijumlahkan untuk memberikan nilai RMR Contoh berikut menggambarkan penggunaan tabel nilai RMR

Sebuah terowongan yang akan diarahkan pada granit dengan dip 60o berlawanan arah Indeks pengujian dan penebangan berlianinti bor memberikan khas Point-beban nilai indeks kekuatan 8 MPa dan rata-

rata RQDnilai 70 Yang agak kasar dan sedikit lapuk sendi dengan pemisahan lt1mm yang berjarak pada 300 mm Tunnelling kondisi yang diantisipasi akan basah

Catatan 1 Untuk permukaan diskontinuitas agak kasar dan yang teralterasi mm dengan peisahan lt 1 mm Tabel 4A4 memberikan rating 25 Ketika informasi yang lebih rinci tersedia Tabel 4E dapat digunakan untuk mendapatkan rating yang lebih halus Oleh karena itu dalam hal ini rating adalahJumlah 4 (1-3 m panjang diskontinuitas) 4 (pemisahan 01-10 mm) 3 (agak kasar) 6 (Tidak ada infilling) dan 5 (lapuk ringan) = 22

Catatan 2 Tabel 4F memberikan deskripsi Fair untuk kondisi di mana diasumsikan terowongan yang akan didorong terhadap kemiringan dip 60o Penggunakan deskripsi ini untuk Terowongan dan Pertambangan dalam Tabel 4b memberikan rating penyesuaian -5

Bieniawski (1989) menerbitkan panduan untuk memilih penyangga dalam terowongan dengan batuan yang memiliki nilai RMR telah ditentukan Panduan ini ditunjukkan pada Tabel 4 Perhatikan bahwa panduan ini telah dipublikasikan untuk jarak yang 10 m rentang horseshoeyang membentuk terowongan dibangun dengan menggunakan metode drill dan ledakan massa batuan yang dikenakan tekanan vertikal lt25 MPa (setara dengan kedalaman bawah permukaan lt900 m)

Untuk kasus sebelumnya dengan RMR = 59 Tabel 4 menunjukkan bahwa terowongan bisa digali melalui top heading dan bench dengan mengangkat 15 m sampai 3 di atas pos Penyangga harus dipasang setelah ledakan masing-masing dan penyangga ditempatkan pada jarak maksimum 10 m dari permukaan Pergerakan sistematis batuan menggunakan panjang 4 m dan diameter 20 mm berjarak 15 sampai 2 m di atas dan dinding adalah direkomendasikan Wire mesh dianjurkan dengan 50 sampai 100 mm shotcrete untuk mahkota dan 30 mmshotcrete untuk dinding

Nilai RMR dari 59 menunjukkan bahwa massa batuan adalah pada batas antara kategori fair rock dan kategori good rock Pada tahap awal desain dan konstruksi maka dianjurkan untuk memanfaatkan penyangga dengan kategori fair rock Jika konstruksi ini mengalami kemajuan baik dengan tidak ada masalah stabilitas dan penyangga yang berkerja sangat baik maka sangatmungkin untuk secara bertahap mengurangi peralatan penyangga bagi yang diindikasikan untuk massa batuan yang baik Selain itu jika penggalian diperlukan harus dilakukan dengan waktu singkatmaka dianjurkan untuk mencoba penyangga yang lebih murah dan luas disarankan untuk menggunakan good rock Namun jika massa batuan disekitar penggalian diharapkan mengalami perubahan stres induksi yang besar penyangga yang harus dipasang adalah penyangga berkategori fair rock Contoh ini menunjukkan sebuah estimasi sangat dibutuhkan dalam mendukung klasifikasi massa batuan

Perlu dicatat bahwa Tabel 5 belum direvisi sejak tahun 1973 Dalam aplikasi pertambangan dan aplikasi teknik sipil baja yang diperkuat dengan serat shotcrete dapat dipertimbangkan untuk mengggantikan wire mesh dan shotcrete

Modifikasi RMR untuk pertambangan

Bieniawski (RMR) adalah sistem yang awalnya didasarkan pada sejarah kasusyang berasal dari teknik sipil Akibatnya industri pertambangan cenderung menganggap klasifikasi sebagai modifikasi konservatif dan beberapa telah diusulkan dalam memerintahkan untuk membuat klasifikasi yang lebih relevan untuk aplikasi pertambangan Sebuah ringkasan komprehensif dari modifikasi ini disusun oleh Bieniawski (1989)

Laubscher (1977 1984) Laubscher dan Taylor (1976) dan Laubscher dan Page (1990) telah menggambarkan sebuah Modifikasi sistem RMR untuk pertambangan Sistem MRMR mengambil nilai RMR dasar seperti yang didefinisikan oleh Bieniawski dan menyesuaikan untuk menjelaskan di situdan tegangan induksi perubahan stres dan efek peledakan dan pelapukan Seperangkat rekomendasi penyangga dikaitkan dengan nilai MRMR dalam menggunakan Sistem MRMR Laubscher yang harus diingat bahwa banyak riwayat kasus didasarkan berasal dari operasi caving Awalnya blok caving ditambang asbes di Afrika dibentuk sebagai dasar untuk modifikasi tetapi kemudian sejarah kasus lain dari seluruh dunia telah ditambahkan ke database

Cummings et al (1982) dan Kendorski et al (1983) juga telah memodifikasi klasifikasi RMR Bieniawski ini untuk menghasilkan sistem MBR (dimodifikasi dasar RMR) untuk pertambangan sistem ini dikembangkan untuk operasi caving blok di Amerika Serikat Ini melibatkan penggunaan rating yang berbeda untuk sebagai parameter yang digunakan untuk menentukan nilai RMR danpenyesuaian selanjutnya dari nilai MBR yang dihasilkan untuk memungkinkan kerusakan ledakan induksi tekanan fitur struktural jarak dari depan gua dan ukuran blok caving Penyangga yang diRekomendasi disajikan untuk drift yang terisolasi atau pengembangan serta untuk penyangga akhir dari interseksen dan drift

indeks Kualitas Batuan terowongan Q

berdasarkan evaluasi sejumlah kasus penggalian tanah Barton et al (1974) dari Institut Geoteknik Norwegia mengusulkan Tunnelling Kualitas Index (Q) untuk penentuan karakteristik massa batuan danperalatan penyangga terowongan Nilai numerik dari indeks Q bervariasi

berdasarkan skala logaritma dari 0001 sampai maksimum 1000 dan didefinisikan oleh

Dimana

RQD adalah Rock Quality Designation

Jn adalah jumlah set kekar

Jr adalah nilai kekasaran kekar

Ja adalah nilai alterasi kekar

Jw adalah faktor air tanah

SRF adalah faktor berkurangnya tegangan

Dalam menjelaskan arti dari parameter yang digunakan untuk menentukan nilai Q Barton et al (1974) menawarkan komentar berikut

Quotient pertama (RQD Jn) yang merepresentasikan struktur massa batuan adalah ukuran kasar dari ukuran blok atau partikel dengan dua nilai ekstrim (10005 dan 1020) berbeda dengan faktor 400 Jika hasil bagi ditafsirkan dalam satuan sentimeter ukuran partikel yang ekstrim dari 200 sampai 05 cm yang dianggap kasar tapi sudah cukup menjadi perkiraan realistis Mungkin blok terbesar harus beberapa kali dari ukuran ini danukuran terkecil kurang dari setengah ukuran fragmen (kecuali tanah liat)

Quotient kedua (Jr Ja) merupakan karakteristik kekasaran dan gesekan daridinding kekar atau bahan pengisi Quotient ini diperberat oleh bahan kasardalam kontak langsung Hal ini diharapkan bahwa permukaan tersebut akan mendekati kekuatan puncak bahwa itu akan melebarkan kuat ketika bergeser dan

karena itu akan menguntungkan bagi stabilitas terowongan

Ketika kekar batuan memiliki lapisan mineral tanah liat tipis dan pengisi kekuatan berkurang secara signifikan Namun demikian kontak dinding batuan setelah pergerakan geser kecil terjadi mungkin menjadi faktor yang sangat penting untuk melindungi penggalian dari kegagalan

Dimana tidak ada kontak dinding batuan yang ada kondisi sangat tidak menguntungkan untuk stabilitas terowongan sudut gesekan (diberikan dalam Tabel 6) adalah sedikit berada di bawah nilai sisa kekuatan untuk tanah liat dan kemungkinan faktanya bahwa material perekat dan pengisi tanah liat mungkin cenderung terkonsolidasi selama terjadi pergeseran setidaknya jika ada konsolidasi normal atau jika pelunakan dan pembengkakan telah terjadi Tekanan pembengkakan montmorilonit mungkin juga menjadi faktor di sini

Quotient ketiga (Jw SRF) terdiri dari dua parameter tekanan SRF adalah ukuran dari 1) kehilangan beban dalam penggalian melalui zona geser dan bantalan batuan liat 2) tekanan batuan dalam batu yang kompeten dan 3) beban squeezing dalam batuan plastic yang tidak kompeten Hal ini dapat dianggap sebagai parameter tekanan total Parameter Jw adalah ukuran dari tekanan air yang memiliki efek buruk pada kekuatan geser kekar akibat pengurangandalam tegangan normal efektif Air mungkin di samping itu menyebabkan pelunakan dan kemungkinan terjadinya outwash (erosi) dalam kasus tanah liat yang dipenuhi kekar Telah terbukti tidak mungkin untuk menggabungkan kedua parameter dalam hal antar-blok tegangan efektif karena paradoks dari nilai yang tinggi dari tegangan normal efektif kadang-kadang menandakan kondisi yang kurang stabil daripada nilai yang rendah meskipun kekuatan geser yang lebih tinggi Quotient (Jw SRF) adalah Faktor empiris rumit yang menggambarkan tekanan aktif

Tampaknya bahwa kualitas batuan tunneling Q sekarang dapat dianggap sebagai fungsi hanyadari tiga parameter yaitu ukuran kekasaran dari

Tidak diragukan lagi ada beberapa parameter lainnya yang dapat ditambahkan untuk meningkatkan akurasi dari sistem klasifikasi Salah satunya akan menjadi orientasi bersamaMeskipun banyak catatan kasus termasuk informasi yang diperlukan pada strukturorientasi dalam kaitannya dengan sumbu penggalian itu bukan merupakan parameter penting yang mungkin diharapkan Bagian dari alasan untuk ini mungkin bahwa orientasi berbagai jenis penggalian dapat dan biasanya adalah disesuaikan untuk menghindari efek maksimum dari kekar utama tidak memiliki orientasi yang baik Namun pilihan ini tidak tersedia dalam kasus terowongan dan lebih dari setengah catatan kasus ini berada dalam ikategori ini Parameter Jn Jr dan Ja tampaknya memainkan peran yang lebih penting daripada orientasi karena jumlah set kekar menentukan derajat kebebasan untuk gerakan blok (jika ada) dan karakteristik gesekan dan dilational dapat bervariasi lebih dari komponen turun-dip gravitasi dari kekar yang tidak memiliki orientasi yang baik Jika orientasi kekar telah dimasukkan klasifikasi akan menjadi kurang umum dan kesimpelannya akan hilang

Tabel 6 (Setelah Barton et al 1974) memberikan klasifikasi parameter individu digunakan untuk memperoleh Kualitas tunnelling Indeks Q untuk massa batuan

penggunaan tabel 6 diilustrasikan dalam contoh berikut sebuah ruang 15 m rentang crusher untuk tambang bawah tanah yang akan digali dalam norite pada kedalaman 2100 m di bawah permukaan Massa batuan berisi dua set mengendalikan stabilitas kekar Kekar ini bergelombang kasar dan tidak lapuk dengan goresan permukaan yang sangat kecil rentang nilai RQDdari 85 menjadi 95 dan tes laboratorium terhadap sampel batuan utuh memberikan rata-rata uniaksial kekuatan tekan 170 MPa Arah tegangan utama yang vertikal dan horizontal dan besarnya tegangan utama horisontaladalah sekitar 15 kali dari tegangan utama vertikal Massa batuan hampirlembab tetapi tidak ada bukti dari aliran air

Nilai numerik RQD digunakan secara langsung dalam perhitungan Q dan untuk batu inimassa nilai rata-rata dari 90 akan digunakan Tabel 62 menunjukkan bahwa selama dua set bersamaset bersama nomor Yoh = 4 Untuk sendi kasar atau tidak teratur yang bergelombang Tabel 63memberikan sejumlah kekasaran bersama Jr = 3 Tabel 64 memberikan nomor perubahan bersama Ja= 10 untuk dinding bersama berubah dengan pewarnaan permukaan saja Tabel 65 menunjukkan bahwa untuk

penggalian dengan inflow kecil faktor air bersama reduksi Jw = 10 Untuk kedalamanbawah permukaan 2100 m stres overburden akan mencapai sekitar 57 MPa dan dihal ini stres prinsipal utama 1048696 1 = 85 MPa Karena kuat tekan uniaksialdari norite ini sekitar 170 MPa ini memberikan rasio 1048696 c 1048696 1 = 2 Tabel 66 menunjukkanbahwa untuk batu yang kompeten dengan masalah tekanan rock ini nilai 1048696 c 1048696 1 dapat diharapkan untukmenghasilkan kondisi batuan meledak berat dan bahwa nilai SRF harus terletak antara 10 dan20 Sebuah nilai SRF = 15 akan diasumsikan untuk perhitungan ini Menggunakan nilai-nilai ini memberikan

Dalam berhubungan dengan nilai Q indeks untuk stabilitas dan persyaratan dukunganpenggalian bawah tanah Barton et al (1974) mendefinisikan parameter tambahan yang merekadisebut Dimensi Setara De penggalian Dimensi ini diperoleh denganmembagi rentang ketinggian diameter atau dinding penggalian dengan kuantitas yang disebutPenggalian Dukungan Rasio ESR Oleh karena itu

Nilai ESR berhubungan dengan tujuan penggunaan penggalian dan tingkatkeamanan yang dituntut dari sistem pendukung dipasang untuk menjaga stabilitaspenggalian Barton et al (1974) menunjukkan nilai-nilai berikutPenggalian kategori ESRSebuah bukaan tambang sementara 3-5B bukaan tambang Permanen terowongan air untuk pembangkit listrik tenaga air (termasuk tinggiTekanan penstocks) pilot terowongan drift dan judul untuk penggalian besar16

C Penyimpanan kamar instalasi pengolahan air jalan kecil dan terowongan kereta api gelombangruang terowongan akses13D Daya stasiun jalan utama dan terowongan kereta api pertahanan sipil ruangPortal persimpangan10E stasiun tenaga nuklir bawah tanah stasiun kereta api olahraga dan masyarakatfasilitas pabrik

Stasiun crusher dibahas sebelumnya jatuh ke dalam kategori bukaan tambang permanendan diberikan sebuah dukungan penggalian ESR rasio = 16 Oleh karena itu untuk rentang penggalian15 m dimensi setara De = 1516 = 94Dimensi setara De diplot terhadap nilai Q digunakan untuk menentukan nomorkategori dukungan dalam grafik yang diterbitkan di koran asli oleh Barton et al (1974)Bagan ini baru-baru ini telah diperbarui oleh Grimstad dan Barton (1993) untuk mencerminkanmeningkatnya penggunaan serat baja diperkuat shotcrete dalam mendukung penggalian bawah tanah

Gambar 3 direproduksi dari grafik diperbaruiDari Gambar 3 nilai dari De 94 dan nilai Q sebesar 45 tempat ini penggalian crusherdalam kategori (4) yang membutuhkan pola rockbolts (spasi pada 23 m) dan 40 sampai 50 mmdari shotcrete lipatKarena ringan sampai kondisi meledak heavy rock yang diantisipasi mungkinbijaksana untuk destress batu di dinding ruang crusher ini Hal ini dicapai denganmenggunakan peledakan produksi yang relatif berat untuk menggali ruangan dan menghilangkanpeledakan halus biasanya digunakan untuk memangkas dinding akhir dari penggalian sepertiunderground pembangkit tenaga listrik pada kedalaman dangkal Perhatian dianjurkan dalam penggunaandestress peledakan dan untuk aplikasi kritis mungkin disarankan untuk mencari nasihat dari suatupeledakan spesialis sebelum memulai tindakan iniLoslashset (1992) menunjukkan bahwa untuk batuan dengan 4 ltQ lt30 kerusakan peledakan akan menghasilkanpenciptaan sendi baru dengan pengurangan lokal konsekuen dalam nilai Q untuk batusekitar penggalian Dia menyarankan bahwa hal ini dapat dipertanggungjawabkan dengan mengurangiNilai RQD atas ledakan itu merusak zonaDengan asumsi bahwa nilai RQD untuk batu Destressed sekitar ruang crusher tetessampai 50 nilai yang dihasilkan dari Q = 29 Dari Gambar 3 ini nilai Q untuk yang setaradimensi De dari 94 menempatkan penggalian hanya di dalam kategori (5) yang mengharuskanrockbolts sekitar 2 m jarak dan lapisan tebal 50 mm dari serat baja diperkuatshotcreteBarton et al (1980) memberikan informasi tambahan mengenai panjang baut batuan maksimumdidukung rentang dan tekanan atap dukungan untuk melengkapi dukunganrekomendasi yang diterbitkan di koran 1974 aslinyaThe L Panjang rockbolts dapat diperkirakan dari B lebar penggalian danPenggalian Dukungan Rasio ESR

Menggunakan sistem klasifikasi massa batuanDua klasifikasi batuan yang paling banyak digunakan massa RMR Bieniawski ini (1976 1989)dan Barton et al Q (1974) Kedua metode menggabungkan geologi geometri dandesain engineering parameter dalam mencapai nilai kuantitatif massa batuan mereka

kualitas Kesamaan antara RMR dan Q berasal dari penggunaan identik atau sangat yang sama parameter dalam menghitung massa batuan penilaian kualitas akhir Perbedaanantara sistem terletak pada bobot yang berbeda diberikan kepada parameter yang sama dan dalampenggunaan parameter yang berbeda dalam satu atau skema lainnyaRMR menggunakan kuat tekan langsung sementara Q hanya mempertimbangkan kekuatan yang berkaitan dalamin situ stres dalam batuan yang kompeten Kedua skema berurusan dengan geologi dan geometrimassa batuan tetapi dalam cara yang sedikit berbeda Keduanya menganggap tanah dan keduanya termasukbeberapa komponen kekuatan batuan materi Beberapa estimasi orientasi dapatdimasukkan ke Q menggunakan pedoman yang disajikan oleh Barton et al (1974) Jr parameterdan Ja harus berhubungan dengan permukaan yang paling mungkin untuk memungkinkan kegagalan untuk memulai The terbesarPerbedaan antara kedua sistem adalah kurangnya parameter stres dalam sistem RMRBila menggunakan salah satu dari metode ini dua pendekatan yang dapat diambil Salah satunya adalah untuk mengevaluasimassa batuan khusus untuk parameter termasuk dalam metode klasifikasi yang lainadalah untuk secara akurat ciri massa batuan dan kemudian atribut peringkat parameter di kemudianwaktu Metode terakhir ini dianjurkan karena memberikan penjelasan lengkap dan lengkapmassa batuan yang dapat dengan mudah diterjemahkan ke dalam klasifikasi baik indeks Jika ratingnilai sendiri telah direkam selama pemetaan itu akan hampir mustahil untuk membawakeluar penelitian verifikasiDalam banyak kasus adalah tepat untuk memberikan rentang nilai untuk setiap parameter dalam massa batuanklasifikasi dan untuk mengevaluasi signifikansi dari hasil akhir Sebuah contoh dari hal iniPendekatan diberikan pada Gambar 4 yang direproduksi dari catatan lapangan disiapkan oleh Dr NBarton on proyek Dalam kasus ini massa batuan kering dan mengacu kepadaMedium kondisi stres (Tabel 66K) dan karenanya Jw = 10 dan SRF = 10

Histogrammenunjukkan variasi dalam RQD Yoh Jr dan Ja sepanjang adit eksplorasi dipetakan yangdisajikan dalam gambar ini Nilai rata-rata Q = 89 dan kisaran perkiraan Q adalah17 ltQ lt20 Nilai rata-rata Q dapat digunakan dalam memilih sebuah sistem dukungan dasarsedangkan kisaran memberikan indikasi kemungkinan penyesuaian yang akan diperlukan untukmemenuhi kondisi yang berbeda ditemui selama konstruksiContoh lebih lanjut dari pendekatan ini diberikan dalam kertas oleh Barton et al (1992) yang bersangkutandengan desain ruang 62 m rentang olahraga bawah tanah di jointed gneiss Histogramsemua parameter input untuk sistem Q disajikan dan dianalisis untuk menentukannilai rata-rata tertimbang dari QCarter (1992) telah mengadopsi pendekatan yang sama tetapi diperluas analisis untuk menyertakanderivasi dari fungsi distribusi probabilitas dan perhitungan probabilitasKegagalan dalam diskusi pada stabilitas pilar mahkota permukaan di tambang logam ditinggalkanSepanjang bab ini telah menyarankan bahwa pengguna klasifikasi massa batuanSkema harus memeriksa bahwa versi terbaru sedang digunakan Hal ini juga perlu diingat bahwapenggunaan dua massa batuan samping skema klasifikasi berdampingan disarankan

Untuk terowongan ukuran yang sama dengan massa batuan RSR = 30 penyangga bisa diberikan dengan 8 WF set baja 31 ( lebar flange dalam 8 inci dan berat 31 poond per kaki) spasi 3 kaki atau 5 inci shotcrete dan diameter rockbolt1 inci pda jarak 25 kaki dari pusat Dalam hal ini mungkin saja set baja akan lebih murah dan lebih efektif daripada penggunaan rockbolts dan shotcrete

Meskipun sistem klasifikasi RSR tidak banyak digunakan saat ini Wickham et al memainkan peran penting dalam pengembangan skema klasifikasi

dan akan dibahas di bab terakhir

Geomekanika Klasifikasi

Bieniawski (1976) menerbitkan rincian dari klasifikasi massa batuan yang disebut Klasifikasi Geomekanika atau sistem rating massa batuan (RMR) Selama bertahun-tahun sistem ini telah disempurnakan sebagai kasus yang telah diperiksa dan pembaca harus menyadari bahwa Bieniawski telah membuat perubahan rating signifikan dengan parameter yang berbeda Pembahasan yang berikut didasarkan pada klasifikasi tahun 1989 (Bieniawski 1989) Kedua versi ini dan versi 1976telah disepakati dengan memperkirakan kekuatan massa batuan Enam parameter yang digunakan untuk mengklasifikasikan suatu massa batuan menggunakan sistem RMR

1kekuatan material batuan yang tidak komprehensif2Kualitas batuan (RQD)3Jarak diskontinuitas4Kondisi diskontinuitas5kondisi Tanah6Orientasi diskontinuitas

Dalam menerapkan sistem klasifikasi ini massa batuan dibagi menjadi beberapa struktural dan daerah masing-masing diklasifikasikan secara terpisah Batas-batas wilayah struktural biasanya bertepatan dengan fitur struktural utama seperti patahan atau perubahan tipe batuan Dalam beberapa kasus perubahan signifikan karakteristik dan spasi diskontinuitas dalamjenis batuan yang sama mungkin memerlukan pembagian massa batuan ke dalam sejumlah bagian kecil struktural

System RMR disajikan pada Tabel 4 memberikan rating untuk ke enam parameter yang tercantum di atas Rating ini dijumlahkan untuk memberikan nilai RMR Contoh berikut menggambarkan penggunaan tabel nilai RMR

Sebuah terowongan yang akan diarahkan pada granit dengan dip 60o berlawanan arah Indeks pengujian dan penebangan berlianinti bor memberikan khas Point-beban nilai indeks kekuatan 8 MPa dan rata-

rata RQDnilai 70 Yang agak kasar dan sedikit lapuk sendi dengan pemisahan lt1mm yang berjarak pada 300 mm Tunnelling kondisi yang diantisipasi akan basah

Catatan 1 Untuk permukaan diskontinuitas agak kasar dan yang teralterasi mm dengan peisahan lt 1 mm Tabel 4A4 memberikan rating 25 Ketika informasi yang lebih rinci tersedia Tabel 4E dapat digunakan untuk mendapatkan rating yang lebih halus Oleh karena itu dalam hal ini rating adalahJumlah 4 (1-3 m panjang diskontinuitas) 4 (pemisahan 01-10 mm) 3 (agak kasar) 6 (Tidak ada infilling) dan 5 (lapuk ringan) = 22

Catatan 2 Tabel 4F memberikan deskripsi Fair untuk kondisi di mana diasumsikan terowongan yang akan didorong terhadap kemiringan dip 60o Penggunakan deskripsi ini untuk Terowongan dan Pertambangan dalam Tabel 4b memberikan rating penyesuaian -5

Bieniawski (1989) menerbitkan panduan untuk memilih penyangga dalam terowongan dengan batuan yang memiliki nilai RMR telah ditentukan Panduan ini ditunjukkan pada Tabel 4 Perhatikan bahwa panduan ini telah dipublikasikan untuk jarak yang 10 m rentang horseshoeyang membentuk terowongan dibangun dengan menggunakan metode drill dan ledakan massa batuan yang dikenakan tekanan vertikal lt25 MPa (setara dengan kedalaman bawah permukaan lt900 m)

Untuk kasus sebelumnya dengan RMR = 59 Tabel 4 menunjukkan bahwa terowongan bisa digali melalui top heading dan bench dengan mengangkat 15 m sampai 3 di atas pos Penyangga harus dipasang setelah ledakan masing-masing dan penyangga ditempatkan pada jarak maksimum 10 m dari permukaan Pergerakan sistematis batuan menggunakan panjang 4 m dan diameter 20 mm berjarak 15 sampai 2 m di atas dan dinding adalah direkomendasikan Wire mesh dianjurkan dengan 50 sampai 100 mm shotcrete untuk mahkota dan 30 mmshotcrete untuk dinding

Nilai RMR dari 59 menunjukkan bahwa massa batuan adalah pada batas antara kategori fair rock dan kategori good rock Pada tahap awal desain dan konstruksi maka dianjurkan untuk memanfaatkan penyangga dengan kategori fair rock Jika konstruksi ini mengalami kemajuan baik dengan tidak ada masalah stabilitas dan penyangga yang berkerja sangat baik maka sangatmungkin untuk secara bertahap mengurangi peralatan penyangga bagi yang diindikasikan untuk massa batuan yang baik Selain itu jika penggalian diperlukan harus dilakukan dengan waktu singkatmaka dianjurkan untuk mencoba penyangga yang lebih murah dan luas disarankan untuk menggunakan good rock Namun jika massa batuan disekitar penggalian diharapkan mengalami perubahan stres induksi yang besar penyangga yang harus dipasang adalah penyangga berkategori fair rock Contoh ini menunjukkan sebuah estimasi sangat dibutuhkan dalam mendukung klasifikasi massa batuan

Perlu dicatat bahwa Tabel 5 belum direvisi sejak tahun 1973 Dalam aplikasi pertambangan dan aplikasi teknik sipil baja yang diperkuat dengan serat shotcrete dapat dipertimbangkan untuk mengggantikan wire mesh dan shotcrete

Modifikasi RMR untuk pertambangan

Bieniawski (RMR) adalah sistem yang awalnya didasarkan pada sejarah kasusyang berasal dari teknik sipil Akibatnya industri pertambangan cenderung menganggap klasifikasi sebagai modifikasi konservatif dan beberapa telah diusulkan dalam memerintahkan untuk membuat klasifikasi yang lebih relevan untuk aplikasi pertambangan Sebuah ringkasan komprehensif dari modifikasi ini disusun oleh Bieniawski (1989)

Laubscher (1977 1984) Laubscher dan Taylor (1976) dan Laubscher dan Page (1990) telah menggambarkan sebuah Modifikasi sistem RMR untuk pertambangan Sistem MRMR mengambil nilai RMR dasar seperti yang didefinisikan oleh Bieniawski dan menyesuaikan untuk menjelaskan di situdan tegangan induksi perubahan stres dan efek peledakan dan pelapukan Seperangkat rekomendasi penyangga dikaitkan dengan nilai MRMR dalam menggunakan Sistem MRMR Laubscher yang harus diingat bahwa banyak riwayat kasus didasarkan berasal dari operasi caving Awalnya blok caving ditambang asbes di Afrika dibentuk sebagai dasar untuk modifikasi tetapi kemudian sejarah kasus lain dari seluruh dunia telah ditambahkan ke database

Cummings et al (1982) dan Kendorski et al (1983) juga telah memodifikasi klasifikasi RMR Bieniawski ini untuk menghasilkan sistem MBR (dimodifikasi dasar RMR) untuk pertambangan sistem ini dikembangkan untuk operasi caving blok di Amerika Serikat Ini melibatkan penggunaan rating yang berbeda untuk sebagai parameter yang digunakan untuk menentukan nilai RMR danpenyesuaian selanjutnya dari nilai MBR yang dihasilkan untuk memungkinkan kerusakan ledakan induksi tekanan fitur struktural jarak dari depan gua dan ukuran blok caving Penyangga yang diRekomendasi disajikan untuk drift yang terisolasi atau pengembangan serta untuk penyangga akhir dari interseksen dan drift

indeks Kualitas Batuan terowongan Q

berdasarkan evaluasi sejumlah kasus penggalian tanah Barton et al (1974) dari Institut Geoteknik Norwegia mengusulkan Tunnelling Kualitas Index (Q) untuk penentuan karakteristik massa batuan danperalatan penyangga terowongan Nilai numerik dari indeks Q bervariasi

berdasarkan skala logaritma dari 0001 sampai maksimum 1000 dan didefinisikan oleh

Dimana

RQD adalah Rock Quality Designation

Jn adalah jumlah set kekar

Jr adalah nilai kekasaran kekar

Ja adalah nilai alterasi kekar

Jw adalah faktor air tanah

SRF adalah faktor berkurangnya tegangan

Dalam menjelaskan arti dari parameter yang digunakan untuk menentukan nilai Q Barton et al (1974) menawarkan komentar berikut

Quotient pertama (RQD Jn) yang merepresentasikan struktur massa batuan adalah ukuran kasar dari ukuran blok atau partikel dengan dua nilai ekstrim (10005 dan 1020) berbeda dengan faktor 400 Jika hasil bagi ditafsirkan dalam satuan sentimeter ukuran partikel yang ekstrim dari 200 sampai 05 cm yang dianggap kasar tapi sudah cukup menjadi perkiraan realistis Mungkin blok terbesar harus beberapa kali dari ukuran ini danukuran terkecil kurang dari setengah ukuran fragmen (kecuali tanah liat)

Quotient kedua (Jr Ja) merupakan karakteristik kekasaran dan gesekan daridinding kekar atau bahan pengisi Quotient ini diperberat oleh bahan kasardalam kontak langsung Hal ini diharapkan bahwa permukaan tersebut akan mendekati kekuatan puncak bahwa itu akan melebarkan kuat ketika bergeser dan

karena itu akan menguntungkan bagi stabilitas terowongan

Ketika kekar batuan memiliki lapisan mineral tanah liat tipis dan pengisi kekuatan berkurang secara signifikan Namun demikian kontak dinding batuan setelah pergerakan geser kecil terjadi mungkin menjadi faktor yang sangat penting untuk melindungi penggalian dari kegagalan

Dimana tidak ada kontak dinding batuan yang ada kondisi sangat tidak menguntungkan untuk stabilitas terowongan sudut gesekan (diberikan dalam Tabel 6) adalah sedikit berada di bawah nilai sisa kekuatan untuk tanah liat dan kemungkinan faktanya bahwa material perekat dan pengisi tanah liat mungkin cenderung terkonsolidasi selama terjadi pergeseran setidaknya jika ada konsolidasi normal atau jika pelunakan dan pembengkakan telah terjadi Tekanan pembengkakan montmorilonit mungkin juga menjadi faktor di sini

Quotient ketiga (Jw SRF) terdiri dari dua parameter tekanan SRF adalah ukuran dari 1) kehilangan beban dalam penggalian melalui zona geser dan bantalan batuan liat 2) tekanan batuan dalam batu yang kompeten dan 3) beban squeezing dalam batuan plastic yang tidak kompeten Hal ini dapat dianggap sebagai parameter tekanan total Parameter Jw adalah ukuran dari tekanan air yang memiliki efek buruk pada kekuatan geser kekar akibat pengurangandalam tegangan normal efektif Air mungkin di samping itu menyebabkan pelunakan dan kemungkinan terjadinya outwash (erosi) dalam kasus tanah liat yang dipenuhi kekar Telah terbukti tidak mungkin untuk menggabungkan kedua parameter dalam hal antar-blok tegangan efektif karena paradoks dari nilai yang tinggi dari tegangan normal efektif kadang-kadang menandakan kondisi yang kurang stabil daripada nilai yang rendah meskipun kekuatan geser yang lebih tinggi Quotient (Jw SRF) adalah Faktor empiris rumit yang menggambarkan tekanan aktif

Tampaknya bahwa kualitas batuan tunneling Q sekarang dapat dianggap sebagai fungsi hanyadari tiga parameter yaitu ukuran kekasaran dari

Tidak diragukan lagi ada beberapa parameter lainnya yang dapat ditambahkan untuk meningkatkan akurasi dari sistem klasifikasi Salah satunya akan menjadi orientasi bersamaMeskipun banyak catatan kasus termasuk informasi yang diperlukan pada strukturorientasi dalam kaitannya dengan sumbu penggalian itu bukan merupakan parameter penting yang mungkin diharapkan Bagian dari alasan untuk ini mungkin bahwa orientasi berbagai jenis penggalian dapat dan biasanya adalah disesuaikan untuk menghindari efek maksimum dari kekar utama tidak memiliki orientasi yang baik Namun pilihan ini tidak tersedia dalam kasus terowongan dan lebih dari setengah catatan kasus ini berada dalam ikategori ini Parameter Jn Jr dan Ja tampaknya memainkan peran yang lebih penting daripada orientasi karena jumlah set kekar menentukan derajat kebebasan untuk gerakan blok (jika ada) dan karakteristik gesekan dan dilational dapat bervariasi lebih dari komponen turun-dip gravitasi dari kekar yang tidak memiliki orientasi yang baik Jika orientasi kekar telah dimasukkan klasifikasi akan menjadi kurang umum dan kesimpelannya akan hilang

Tabel 6 (Setelah Barton et al 1974) memberikan klasifikasi parameter individu digunakan untuk memperoleh Kualitas tunnelling Indeks Q untuk massa batuan

penggunaan tabel 6 diilustrasikan dalam contoh berikut sebuah ruang 15 m rentang crusher untuk tambang bawah tanah yang akan digali dalam norite pada kedalaman 2100 m di bawah permukaan Massa batuan berisi dua set mengendalikan stabilitas kekar Kekar ini bergelombang kasar dan tidak lapuk dengan goresan permukaan yang sangat kecil rentang nilai RQDdari 85 menjadi 95 dan tes laboratorium terhadap sampel batuan utuh memberikan rata-rata uniaksial kekuatan tekan 170 MPa Arah tegangan utama yang vertikal dan horizontal dan besarnya tegangan utama horisontaladalah sekitar 15 kali dari tegangan utama vertikal Massa batuan hampirlembab tetapi tidak ada bukti dari aliran air

Nilai numerik RQD digunakan secara langsung dalam perhitungan Q dan untuk batu inimassa nilai rata-rata dari 90 akan digunakan Tabel 62 menunjukkan bahwa selama dua set bersamaset bersama nomor Yoh = 4 Untuk sendi kasar atau tidak teratur yang bergelombang Tabel 63memberikan sejumlah kekasaran bersama Jr = 3 Tabel 64 memberikan nomor perubahan bersama Ja= 10 untuk dinding bersama berubah dengan pewarnaan permukaan saja Tabel 65 menunjukkan bahwa untuk

penggalian dengan inflow kecil faktor air bersama reduksi Jw = 10 Untuk kedalamanbawah permukaan 2100 m stres overburden akan mencapai sekitar 57 MPa dan dihal ini stres prinsipal utama 1048696 1 = 85 MPa Karena kuat tekan uniaksialdari norite ini sekitar 170 MPa ini memberikan rasio 1048696 c 1048696 1 = 2 Tabel 66 menunjukkanbahwa untuk batu yang kompeten dengan masalah tekanan rock ini nilai 1048696 c 1048696 1 dapat diharapkan untukmenghasilkan kondisi batuan meledak berat dan bahwa nilai SRF harus terletak antara 10 dan20 Sebuah nilai SRF = 15 akan diasumsikan untuk perhitungan ini Menggunakan nilai-nilai ini memberikan

Dalam berhubungan dengan nilai Q indeks untuk stabilitas dan persyaratan dukunganpenggalian bawah tanah Barton et al (1974) mendefinisikan parameter tambahan yang merekadisebut Dimensi Setara De penggalian Dimensi ini diperoleh denganmembagi rentang ketinggian diameter atau dinding penggalian dengan kuantitas yang disebutPenggalian Dukungan Rasio ESR Oleh karena itu

Nilai ESR berhubungan dengan tujuan penggunaan penggalian dan tingkatkeamanan yang dituntut dari sistem pendukung dipasang untuk menjaga stabilitaspenggalian Barton et al (1974) menunjukkan nilai-nilai berikutPenggalian kategori ESRSebuah bukaan tambang sementara 3-5B bukaan tambang Permanen terowongan air untuk pembangkit listrik tenaga air (termasuk tinggiTekanan penstocks) pilot terowongan drift dan judul untuk penggalian besar16

C Penyimpanan kamar instalasi pengolahan air jalan kecil dan terowongan kereta api gelombangruang terowongan akses13D Daya stasiun jalan utama dan terowongan kereta api pertahanan sipil ruangPortal persimpangan10E stasiun tenaga nuklir bawah tanah stasiun kereta api olahraga dan masyarakatfasilitas pabrik

Stasiun crusher dibahas sebelumnya jatuh ke dalam kategori bukaan tambang permanendan diberikan sebuah dukungan penggalian ESR rasio = 16 Oleh karena itu untuk rentang penggalian15 m dimensi setara De = 1516 = 94Dimensi setara De diplot terhadap nilai Q digunakan untuk menentukan nomorkategori dukungan dalam grafik yang diterbitkan di koran asli oleh Barton et al (1974)Bagan ini baru-baru ini telah diperbarui oleh Grimstad dan Barton (1993) untuk mencerminkanmeningkatnya penggunaan serat baja diperkuat shotcrete dalam mendukung penggalian bawah tanah

Gambar 3 direproduksi dari grafik diperbaruiDari Gambar 3 nilai dari De 94 dan nilai Q sebesar 45 tempat ini penggalian crusherdalam kategori (4) yang membutuhkan pola rockbolts (spasi pada 23 m) dan 40 sampai 50 mmdari shotcrete lipatKarena ringan sampai kondisi meledak heavy rock yang diantisipasi mungkinbijaksana untuk destress batu di dinding ruang crusher ini Hal ini dicapai denganmenggunakan peledakan produksi yang relatif berat untuk menggali ruangan dan menghilangkanpeledakan halus biasanya digunakan untuk memangkas dinding akhir dari penggalian sepertiunderground pembangkit tenaga listrik pada kedalaman dangkal Perhatian dianjurkan dalam penggunaandestress peledakan dan untuk aplikasi kritis mungkin disarankan untuk mencari nasihat dari suatupeledakan spesialis sebelum memulai tindakan iniLoslashset (1992) menunjukkan bahwa untuk batuan dengan 4 ltQ lt30 kerusakan peledakan akan menghasilkanpenciptaan sendi baru dengan pengurangan lokal konsekuen dalam nilai Q untuk batusekitar penggalian Dia menyarankan bahwa hal ini dapat dipertanggungjawabkan dengan mengurangiNilai RQD atas ledakan itu merusak zonaDengan asumsi bahwa nilai RQD untuk batu Destressed sekitar ruang crusher tetessampai 50 nilai yang dihasilkan dari Q = 29 Dari Gambar 3 ini nilai Q untuk yang setaradimensi De dari 94 menempatkan penggalian hanya di dalam kategori (5) yang mengharuskanrockbolts sekitar 2 m jarak dan lapisan tebal 50 mm dari serat baja diperkuatshotcreteBarton et al (1980) memberikan informasi tambahan mengenai panjang baut batuan maksimumdidukung rentang dan tekanan atap dukungan untuk melengkapi dukunganrekomendasi yang diterbitkan di koran 1974 aslinyaThe L Panjang rockbolts dapat diperkirakan dari B lebar penggalian danPenggalian Dukungan Rasio ESR

Menggunakan sistem klasifikasi massa batuanDua klasifikasi batuan yang paling banyak digunakan massa RMR Bieniawski ini (1976 1989)dan Barton et al Q (1974) Kedua metode menggabungkan geologi geometri dandesain engineering parameter dalam mencapai nilai kuantitatif massa batuan mereka

kualitas Kesamaan antara RMR dan Q berasal dari penggunaan identik atau sangat yang sama parameter dalam menghitung massa batuan penilaian kualitas akhir Perbedaanantara sistem terletak pada bobot yang berbeda diberikan kepada parameter yang sama dan dalampenggunaan parameter yang berbeda dalam satu atau skema lainnyaRMR menggunakan kuat tekan langsung sementara Q hanya mempertimbangkan kekuatan yang berkaitan dalamin situ stres dalam batuan yang kompeten Kedua skema berurusan dengan geologi dan geometrimassa batuan tetapi dalam cara yang sedikit berbeda Keduanya menganggap tanah dan keduanya termasukbeberapa komponen kekuatan batuan materi Beberapa estimasi orientasi dapatdimasukkan ke Q menggunakan pedoman yang disajikan oleh Barton et al (1974) Jr parameterdan Ja harus berhubungan dengan permukaan yang paling mungkin untuk memungkinkan kegagalan untuk memulai The terbesarPerbedaan antara kedua sistem adalah kurangnya parameter stres dalam sistem RMRBila menggunakan salah satu dari metode ini dua pendekatan yang dapat diambil Salah satunya adalah untuk mengevaluasimassa batuan khusus untuk parameter termasuk dalam metode klasifikasi yang lainadalah untuk secara akurat ciri massa batuan dan kemudian atribut peringkat parameter di kemudianwaktu Metode terakhir ini dianjurkan karena memberikan penjelasan lengkap dan lengkapmassa batuan yang dapat dengan mudah diterjemahkan ke dalam klasifikasi baik indeks Jika ratingnilai sendiri telah direkam selama pemetaan itu akan hampir mustahil untuk membawakeluar penelitian verifikasiDalam banyak kasus adalah tepat untuk memberikan rentang nilai untuk setiap parameter dalam massa batuanklasifikasi dan untuk mengevaluasi signifikansi dari hasil akhir Sebuah contoh dari hal iniPendekatan diberikan pada Gambar 4 yang direproduksi dari catatan lapangan disiapkan oleh Dr NBarton on proyek Dalam kasus ini massa batuan kering dan mengacu kepadaMedium kondisi stres (Tabel 66K) dan karenanya Jw = 10 dan SRF = 10

Histogrammenunjukkan variasi dalam RQD Yoh Jr dan Ja sepanjang adit eksplorasi dipetakan yangdisajikan dalam gambar ini Nilai rata-rata Q = 89 dan kisaran perkiraan Q adalah17 ltQ lt20 Nilai rata-rata Q dapat digunakan dalam memilih sebuah sistem dukungan dasarsedangkan kisaran memberikan indikasi kemungkinan penyesuaian yang akan diperlukan untukmemenuhi kondisi yang berbeda ditemui selama konstruksiContoh lebih lanjut dari pendekatan ini diberikan dalam kertas oleh Barton et al (1992) yang bersangkutandengan desain ruang 62 m rentang olahraga bawah tanah di jointed gneiss Histogramsemua parameter input untuk sistem Q disajikan dan dianalisis untuk menentukannilai rata-rata tertimbang dari QCarter (1992) telah mengadopsi pendekatan yang sama tetapi diperluas analisis untuk menyertakanderivasi dari fungsi distribusi probabilitas dan perhitungan probabilitasKegagalan dalam diskusi pada stabilitas pilar mahkota permukaan di tambang logam ditinggalkanSepanjang bab ini telah menyarankan bahwa pengguna klasifikasi massa batuanSkema harus memeriksa bahwa versi terbaru sedang digunakan Hal ini juga perlu diingat bahwapenggunaan dua massa batuan samping skema klasifikasi berdampingan disarankan

dan akan dibahas di bab terakhir

Geomekanika Klasifikasi

Bieniawski (1976) menerbitkan rincian dari klasifikasi massa batuan yang disebut Klasifikasi Geomekanika atau sistem rating massa batuan (RMR) Selama bertahun-tahun sistem ini telah disempurnakan sebagai kasus yang telah diperiksa dan pembaca harus menyadari bahwa Bieniawski telah membuat perubahan rating signifikan dengan parameter yang berbeda Pembahasan yang berikut didasarkan pada klasifikasi tahun 1989 (Bieniawski 1989) Kedua versi ini dan versi 1976telah disepakati dengan memperkirakan kekuatan massa batuan Enam parameter yang digunakan untuk mengklasifikasikan suatu massa batuan menggunakan sistem RMR

1kekuatan material batuan yang tidak komprehensif2Kualitas batuan (RQD)3Jarak diskontinuitas4Kondisi diskontinuitas5kondisi Tanah6Orientasi diskontinuitas

Dalam menerapkan sistem klasifikasi ini massa batuan dibagi menjadi beberapa struktural dan daerah masing-masing diklasifikasikan secara terpisah Batas-batas wilayah struktural biasanya bertepatan dengan fitur struktural utama seperti patahan atau perubahan tipe batuan Dalam beberapa kasus perubahan signifikan karakteristik dan spasi diskontinuitas dalamjenis batuan yang sama mungkin memerlukan pembagian massa batuan ke dalam sejumlah bagian kecil struktural

System RMR disajikan pada Tabel 4 memberikan rating untuk ke enam parameter yang tercantum di atas Rating ini dijumlahkan untuk memberikan nilai RMR Contoh berikut menggambarkan penggunaan tabel nilai RMR

Sebuah terowongan yang akan diarahkan pada granit dengan dip 60o berlawanan arah Indeks pengujian dan penebangan berlianinti bor memberikan khas Point-beban nilai indeks kekuatan 8 MPa dan rata-

rata RQDnilai 70 Yang agak kasar dan sedikit lapuk sendi dengan pemisahan lt1mm yang berjarak pada 300 mm Tunnelling kondisi yang diantisipasi akan basah

Catatan 1 Untuk permukaan diskontinuitas agak kasar dan yang teralterasi mm dengan peisahan lt 1 mm Tabel 4A4 memberikan rating 25 Ketika informasi yang lebih rinci tersedia Tabel 4E dapat digunakan untuk mendapatkan rating yang lebih halus Oleh karena itu dalam hal ini rating adalahJumlah 4 (1-3 m panjang diskontinuitas) 4 (pemisahan 01-10 mm) 3 (agak kasar) 6 (Tidak ada infilling) dan 5 (lapuk ringan) = 22

Catatan 2 Tabel 4F memberikan deskripsi Fair untuk kondisi di mana diasumsikan terowongan yang akan didorong terhadap kemiringan dip 60o Penggunakan deskripsi ini untuk Terowongan dan Pertambangan dalam Tabel 4b memberikan rating penyesuaian -5

Bieniawski (1989) menerbitkan panduan untuk memilih penyangga dalam terowongan dengan batuan yang memiliki nilai RMR telah ditentukan Panduan ini ditunjukkan pada Tabel 4 Perhatikan bahwa panduan ini telah dipublikasikan untuk jarak yang 10 m rentang horseshoeyang membentuk terowongan dibangun dengan menggunakan metode drill dan ledakan massa batuan yang dikenakan tekanan vertikal lt25 MPa (setara dengan kedalaman bawah permukaan lt900 m)

Untuk kasus sebelumnya dengan RMR = 59 Tabel 4 menunjukkan bahwa terowongan bisa digali melalui top heading dan bench dengan mengangkat 15 m sampai 3 di atas pos Penyangga harus dipasang setelah ledakan masing-masing dan penyangga ditempatkan pada jarak maksimum 10 m dari permukaan Pergerakan sistematis batuan menggunakan panjang 4 m dan diameter 20 mm berjarak 15 sampai 2 m di atas dan dinding adalah direkomendasikan Wire mesh dianjurkan dengan 50 sampai 100 mm shotcrete untuk mahkota dan 30 mmshotcrete untuk dinding

Nilai RMR dari 59 menunjukkan bahwa massa batuan adalah pada batas antara kategori fair rock dan kategori good rock Pada tahap awal desain dan konstruksi maka dianjurkan untuk memanfaatkan penyangga dengan kategori fair rock Jika konstruksi ini mengalami kemajuan baik dengan tidak ada masalah stabilitas dan penyangga yang berkerja sangat baik maka sangatmungkin untuk secara bertahap mengurangi peralatan penyangga bagi yang diindikasikan untuk massa batuan yang baik Selain itu jika penggalian diperlukan harus dilakukan dengan waktu singkatmaka dianjurkan untuk mencoba penyangga yang lebih murah dan luas disarankan untuk menggunakan good rock Namun jika massa batuan disekitar penggalian diharapkan mengalami perubahan stres induksi yang besar penyangga yang harus dipasang adalah penyangga berkategori fair rock Contoh ini menunjukkan sebuah estimasi sangat dibutuhkan dalam mendukung klasifikasi massa batuan

Perlu dicatat bahwa Tabel 5 belum direvisi sejak tahun 1973 Dalam aplikasi pertambangan dan aplikasi teknik sipil baja yang diperkuat dengan serat shotcrete dapat dipertimbangkan untuk mengggantikan wire mesh dan shotcrete

Modifikasi RMR untuk pertambangan

Bieniawski (RMR) adalah sistem yang awalnya didasarkan pada sejarah kasusyang berasal dari teknik sipil Akibatnya industri pertambangan cenderung menganggap klasifikasi sebagai modifikasi konservatif dan beberapa telah diusulkan dalam memerintahkan untuk membuat klasifikasi yang lebih relevan untuk aplikasi pertambangan Sebuah ringkasan komprehensif dari modifikasi ini disusun oleh Bieniawski (1989)

Laubscher (1977 1984) Laubscher dan Taylor (1976) dan Laubscher dan Page (1990) telah menggambarkan sebuah Modifikasi sistem RMR untuk pertambangan Sistem MRMR mengambil nilai RMR dasar seperti yang didefinisikan oleh Bieniawski dan menyesuaikan untuk menjelaskan di situdan tegangan induksi perubahan stres dan efek peledakan dan pelapukan Seperangkat rekomendasi penyangga dikaitkan dengan nilai MRMR dalam menggunakan Sistem MRMR Laubscher yang harus diingat bahwa banyak riwayat kasus didasarkan berasal dari operasi caving Awalnya blok caving ditambang asbes di Afrika dibentuk sebagai dasar untuk modifikasi tetapi kemudian sejarah kasus lain dari seluruh dunia telah ditambahkan ke database

Cummings et al (1982) dan Kendorski et al (1983) juga telah memodifikasi klasifikasi RMR Bieniawski ini untuk menghasilkan sistem MBR (dimodifikasi dasar RMR) untuk pertambangan sistem ini dikembangkan untuk operasi caving blok di Amerika Serikat Ini melibatkan penggunaan rating yang berbeda untuk sebagai parameter yang digunakan untuk menentukan nilai RMR danpenyesuaian selanjutnya dari nilai MBR yang dihasilkan untuk memungkinkan kerusakan ledakan induksi tekanan fitur struktural jarak dari depan gua dan ukuran blok caving Penyangga yang diRekomendasi disajikan untuk drift yang terisolasi atau pengembangan serta untuk penyangga akhir dari interseksen dan drift

indeks Kualitas Batuan terowongan Q

berdasarkan evaluasi sejumlah kasus penggalian tanah Barton et al (1974) dari Institut Geoteknik Norwegia mengusulkan Tunnelling Kualitas Index (Q) untuk penentuan karakteristik massa batuan danperalatan penyangga terowongan Nilai numerik dari indeks Q bervariasi

berdasarkan skala logaritma dari 0001 sampai maksimum 1000 dan didefinisikan oleh

Dimana

RQD adalah Rock Quality Designation

Jn adalah jumlah set kekar

Jr adalah nilai kekasaran kekar

Ja adalah nilai alterasi kekar

Jw adalah faktor air tanah

SRF adalah faktor berkurangnya tegangan

Dalam menjelaskan arti dari parameter yang digunakan untuk menentukan nilai Q Barton et al (1974) menawarkan komentar berikut

Quotient pertama (RQD Jn) yang merepresentasikan struktur massa batuan adalah ukuran kasar dari ukuran blok atau partikel dengan dua nilai ekstrim (10005 dan 1020) berbeda dengan faktor 400 Jika hasil bagi ditafsirkan dalam satuan sentimeter ukuran partikel yang ekstrim dari 200 sampai 05 cm yang dianggap kasar tapi sudah cukup menjadi perkiraan realistis Mungkin blok terbesar harus beberapa kali dari ukuran ini danukuran terkecil kurang dari setengah ukuran fragmen (kecuali tanah liat)

Quotient kedua (Jr Ja) merupakan karakteristik kekasaran dan gesekan daridinding kekar atau bahan pengisi Quotient ini diperberat oleh bahan kasardalam kontak langsung Hal ini diharapkan bahwa permukaan tersebut akan mendekati kekuatan puncak bahwa itu akan melebarkan kuat ketika bergeser dan

karena itu akan menguntungkan bagi stabilitas terowongan

Ketika kekar batuan memiliki lapisan mineral tanah liat tipis dan pengisi kekuatan berkurang secara signifikan Namun demikian kontak dinding batuan setelah pergerakan geser kecil terjadi mungkin menjadi faktor yang sangat penting untuk melindungi penggalian dari kegagalan

Dimana tidak ada kontak dinding batuan yang ada kondisi sangat tidak menguntungkan untuk stabilitas terowongan sudut gesekan (diberikan dalam Tabel 6) adalah sedikit berada di bawah nilai sisa kekuatan untuk tanah liat dan kemungkinan faktanya bahwa material perekat dan pengisi tanah liat mungkin cenderung terkonsolidasi selama terjadi pergeseran setidaknya jika ada konsolidasi normal atau jika pelunakan dan pembengkakan telah terjadi Tekanan pembengkakan montmorilonit mungkin juga menjadi faktor di sini

Quotient ketiga (Jw SRF) terdiri dari dua parameter tekanan SRF adalah ukuran dari 1) kehilangan beban dalam penggalian melalui zona geser dan bantalan batuan liat 2) tekanan batuan dalam batu yang kompeten dan 3) beban squeezing dalam batuan plastic yang tidak kompeten Hal ini dapat dianggap sebagai parameter tekanan total Parameter Jw adalah ukuran dari tekanan air yang memiliki efek buruk pada kekuatan geser kekar akibat pengurangandalam tegangan normal efektif Air mungkin di samping itu menyebabkan pelunakan dan kemungkinan terjadinya outwash (erosi) dalam kasus tanah liat yang dipenuhi kekar Telah terbukti tidak mungkin untuk menggabungkan kedua parameter dalam hal antar-blok tegangan efektif karena paradoks dari nilai yang tinggi dari tegangan normal efektif kadang-kadang menandakan kondisi yang kurang stabil daripada nilai yang rendah meskipun kekuatan geser yang lebih tinggi Quotient (Jw SRF) adalah Faktor empiris rumit yang menggambarkan tekanan aktif

Tampaknya bahwa kualitas batuan tunneling Q sekarang dapat dianggap sebagai fungsi hanyadari tiga parameter yaitu ukuran kekasaran dari

Tidak diragukan lagi ada beberapa parameter lainnya yang dapat ditambahkan untuk meningkatkan akurasi dari sistem klasifikasi Salah satunya akan menjadi orientasi bersamaMeskipun banyak catatan kasus termasuk informasi yang diperlukan pada strukturorientasi dalam kaitannya dengan sumbu penggalian itu bukan merupakan parameter penting yang mungkin diharapkan Bagian dari alasan untuk ini mungkin bahwa orientasi berbagai jenis penggalian dapat dan biasanya adalah disesuaikan untuk menghindari efek maksimum dari kekar utama tidak memiliki orientasi yang baik Namun pilihan ini tidak tersedia dalam kasus terowongan dan lebih dari setengah catatan kasus ini berada dalam ikategori ini Parameter Jn Jr dan Ja tampaknya memainkan peran yang lebih penting daripada orientasi karena jumlah set kekar menentukan derajat kebebasan untuk gerakan blok (jika ada) dan karakteristik gesekan dan dilational dapat bervariasi lebih dari komponen turun-dip gravitasi dari kekar yang tidak memiliki orientasi yang baik Jika orientasi kekar telah dimasukkan klasifikasi akan menjadi kurang umum dan kesimpelannya akan hilang

Tabel 6 (Setelah Barton et al 1974) memberikan klasifikasi parameter individu digunakan untuk memperoleh Kualitas tunnelling Indeks Q untuk massa batuan

penggunaan tabel 6 diilustrasikan dalam contoh berikut sebuah ruang 15 m rentang crusher untuk tambang bawah tanah yang akan digali dalam norite pada kedalaman 2100 m di bawah permukaan Massa batuan berisi dua set mengendalikan stabilitas kekar Kekar ini bergelombang kasar dan tidak lapuk dengan goresan permukaan yang sangat kecil rentang nilai RQDdari 85 menjadi 95 dan tes laboratorium terhadap sampel batuan utuh memberikan rata-rata uniaksial kekuatan tekan 170 MPa Arah tegangan utama yang vertikal dan horizontal dan besarnya tegangan utama horisontaladalah sekitar 15 kali dari tegangan utama vertikal Massa batuan hampirlembab tetapi tidak ada bukti dari aliran air

Nilai numerik RQD digunakan secara langsung dalam perhitungan Q dan untuk batu inimassa nilai rata-rata dari 90 akan digunakan Tabel 62 menunjukkan bahwa selama dua set bersamaset bersama nomor Yoh = 4 Untuk sendi kasar atau tidak teratur yang bergelombang Tabel 63memberikan sejumlah kekasaran bersama Jr = 3 Tabel 64 memberikan nomor perubahan bersama Ja= 10 untuk dinding bersama berubah dengan pewarnaan permukaan saja Tabel 65 menunjukkan bahwa untuk

penggalian dengan inflow kecil faktor air bersama reduksi Jw = 10 Untuk kedalamanbawah permukaan 2100 m stres overburden akan mencapai sekitar 57 MPa dan dihal ini stres prinsipal utama 1048696 1 = 85 MPa Karena kuat tekan uniaksialdari norite ini sekitar 170 MPa ini memberikan rasio 1048696 c 1048696 1 = 2 Tabel 66 menunjukkanbahwa untuk batu yang kompeten dengan masalah tekanan rock ini nilai 1048696 c 1048696 1 dapat diharapkan untukmenghasilkan kondisi batuan meledak berat dan bahwa nilai SRF harus terletak antara 10 dan20 Sebuah nilai SRF = 15 akan diasumsikan untuk perhitungan ini Menggunakan nilai-nilai ini memberikan

Dalam berhubungan dengan nilai Q indeks untuk stabilitas dan persyaratan dukunganpenggalian bawah tanah Barton et al (1974) mendefinisikan parameter tambahan yang merekadisebut Dimensi Setara De penggalian Dimensi ini diperoleh denganmembagi rentang ketinggian diameter atau dinding penggalian dengan kuantitas yang disebutPenggalian Dukungan Rasio ESR Oleh karena itu

Nilai ESR berhubungan dengan tujuan penggunaan penggalian dan tingkatkeamanan yang dituntut dari sistem pendukung dipasang untuk menjaga stabilitaspenggalian Barton et al (1974) menunjukkan nilai-nilai berikutPenggalian kategori ESRSebuah bukaan tambang sementara 3-5B bukaan tambang Permanen terowongan air untuk pembangkit listrik tenaga air (termasuk tinggiTekanan penstocks) pilot terowongan drift dan judul untuk penggalian besar16

C Penyimpanan kamar instalasi pengolahan air jalan kecil dan terowongan kereta api gelombangruang terowongan akses13D Daya stasiun jalan utama dan terowongan kereta api pertahanan sipil ruangPortal persimpangan10E stasiun tenaga nuklir bawah tanah stasiun kereta api olahraga dan masyarakatfasilitas pabrik

Stasiun crusher dibahas sebelumnya jatuh ke dalam kategori bukaan tambang permanendan diberikan sebuah dukungan penggalian ESR rasio = 16 Oleh karena itu untuk rentang penggalian15 m dimensi setara De = 1516 = 94Dimensi setara De diplot terhadap nilai Q digunakan untuk menentukan nomorkategori dukungan dalam grafik yang diterbitkan di koran asli oleh Barton et al (1974)Bagan ini baru-baru ini telah diperbarui oleh Grimstad dan Barton (1993) untuk mencerminkanmeningkatnya penggunaan serat baja diperkuat shotcrete dalam mendukung penggalian bawah tanah

Gambar 3 direproduksi dari grafik diperbaruiDari Gambar 3 nilai dari De 94 dan nilai Q sebesar 45 tempat ini penggalian crusherdalam kategori (4) yang membutuhkan pola rockbolts (spasi pada 23 m) dan 40 sampai 50 mmdari shotcrete lipatKarena ringan sampai kondisi meledak heavy rock yang diantisipasi mungkinbijaksana untuk destress batu di dinding ruang crusher ini Hal ini dicapai denganmenggunakan peledakan produksi yang relatif berat untuk menggali ruangan dan menghilangkanpeledakan halus biasanya digunakan untuk memangkas dinding akhir dari penggalian sepertiunderground pembangkit tenaga listrik pada kedalaman dangkal Perhatian dianjurkan dalam penggunaandestress peledakan dan untuk aplikasi kritis mungkin disarankan untuk mencari nasihat dari suatupeledakan spesialis sebelum memulai tindakan iniLoslashset (1992) menunjukkan bahwa untuk batuan dengan 4 ltQ lt30 kerusakan peledakan akan menghasilkanpenciptaan sendi baru dengan pengurangan lokal konsekuen dalam nilai Q untuk batusekitar penggalian Dia menyarankan bahwa hal ini dapat dipertanggungjawabkan dengan mengurangiNilai RQD atas ledakan itu merusak zonaDengan asumsi bahwa nilai RQD untuk batu Destressed sekitar ruang crusher tetessampai 50 nilai yang dihasilkan dari Q = 29 Dari Gambar 3 ini nilai Q untuk yang setaradimensi De dari 94 menempatkan penggalian hanya di dalam kategori (5) yang mengharuskanrockbolts sekitar 2 m jarak dan lapisan tebal 50 mm dari serat baja diperkuatshotcreteBarton et al (1980) memberikan informasi tambahan mengenai panjang baut batuan maksimumdidukung rentang dan tekanan atap dukungan untuk melengkapi dukunganrekomendasi yang diterbitkan di koran 1974 aslinyaThe L Panjang rockbolts dapat diperkirakan dari B lebar penggalian danPenggalian Dukungan Rasio ESR

Menggunakan sistem klasifikasi massa batuanDua klasifikasi batuan yang paling banyak digunakan massa RMR Bieniawski ini (1976 1989)dan Barton et al Q (1974) Kedua metode menggabungkan geologi geometri dandesain engineering parameter dalam mencapai nilai kuantitatif massa batuan mereka

kualitas Kesamaan antara RMR dan Q berasal dari penggunaan identik atau sangat yang sama parameter dalam menghitung massa batuan penilaian kualitas akhir Perbedaanantara sistem terletak pada bobot yang berbeda diberikan kepada parameter yang sama dan dalampenggunaan parameter yang berbeda dalam satu atau skema lainnyaRMR menggunakan kuat tekan langsung sementara Q hanya mempertimbangkan kekuatan yang berkaitan dalamin situ stres dalam batuan yang kompeten Kedua skema berurusan dengan geologi dan geometrimassa batuan tetapi dalam cara yang sedikit berbeda Keduanya menganggap tanah dan keduanya termasukbeberapa komponen kekuatan batuan materi Beberapa estimasi orientasi dapatdimasukkan ke Q menggunakan pedoman yang disajikan oleh Barton et al (1974) Jr parameterdan Ja harus berhubungan dengan permukaan yang paling mungkin untuk memungkinkan kegagalan untuk memulai The terbesarPerbedaan antara kedua sistem adalah kurangnya parameter stres dalam sistem RMRBila menggunakan salah satu dari metode ini dua pendekatan yang dapat diambil Salah satunya adalah untuk mengevaluasimassa batuan khusus untuk parameter termasuk dalam metode klasifikasi yang lainadalah untuk secara akurat ciri massa batuan dan kemudian atribut peringkat parameter di kemudianwaktu Metode terakhir ini dianjurkan karena memberikan penjelasan lengkap dan lengkapmassa batuan yang dapat dengan mudah diterjemahkan ke dalam klasifikasi baik indeks Jika ratingnilai sendiri telah direkam selama pemetaan itu akan hampir mustahil untuk membawakeluar penelitian verifikasiDalam banyak kasus adalah tepat untuk memberikan rentang nilai untuk setiap parameter dalam massa batuanklasifikasi dan untuk mengevaluasi signifikansi dari hasil akhir Sebuah contoh dari hal iniPendekatan diberikan pada Gambar 4 yang direproduksi dari catatan lapangan disiapkan oleh Dr NBarton on proyek Dalam kasus ini massa batuan kering dan mengacu kepadaMedium kondisi stres (Tabel 66K) dan karenanya Jw = 10 dan SRF = 10

Histogrammenunjukkan variasi dalam RQD Yoh Jr dan Ja sepanjang adit eksplorasi dipetakan yangdisajikan dalam gambar ini Nilai rata-rata Q = 89 dan kisaran perkiraan Q adalah17 ltQ lt20 Nilai rata-rata Q dapat digunakan dalam memilih sebuah sistem dukungan dasarsedangkan kisaran memberikan indikasi kemungkinan penyesuaian yang akan diperlukan untukmemenuhi kondisi yang berbeda ditemui selama konstruksiContoh lebih lanjut dari pendekatan ini diberikan dalam kertas oleh Barton et al (1992) yang bersangkutandengan desain ruang 62 m rentang olahraga bawah tanah di jointed gneiss Histogramsemua parameter input untuk sistem Q disajikan dan dianalisis untuk menentukannilai rata-rata tertimbang dari QCarter (1992) telah mengadopsi pendekatan yang sama tetapi diperluas analisis untuk menyertakanderivasi dari fungsi distribusi probabilitas dan perhitungan probabilitasKegagalan dalam diskusi pada stabilitas pilar mahkota permukaan di tambang logam ditinggalkanSepanjang bab ini telah menyarankan bahwa pengguna klasifikasi massa batuanSkema harus memeriksa bahwa versi terbaru sedang digunakan Hal ini juga perlu diingat bahwapenggunaan dua massa batuan samping skema klasifikasi berdampingan disarankan

rata RQDnilai 70 Yang agak kasar dan sedikit lapuk sendi dengan pemisahan lt1mm yang berjarak pada 300 mm Tunnelling kondisi yang diantisipasi akan basah

Catatan 1 Untuk permukaan diskontinuitas agak kasar dan yang teralterasi mm dengan peisahan lt 1 mm Tabel 4A4 memberikan rating 25 Ketika informasi yang lebih rinci tersedia Tabel 4E dapat digunakan untuk mendapatkan rating yang lebih halus Oleh karena itu dalam hal ini rating adalahJumlah 4 (1-3 m panjang diskontinuitas) 4 (pemisahan 01-10 mm) 3 (agak kasar) 6 (Tidak ada infilling) dan 5 (lapuk ringan) = 22

Catatan 2 Tabel 4F memberikan deskripsi Fair untuk kondisi di mana diasumsikan terowongan yang akan didorong terhadap kemiringan dip 60o Penggunakan deskripsi ini untuk Terowongan dan Pertambangan dalam Tabel 4b memberikan rating penyesuaian -5

Bieniawski (1989) menerbitkan panduan untuk memilih penyangga dalam terowongan dengan batuan yang memiliki nilai RMR telah ditentukan Panduan ini ditunjukkan pada Tabel 4 Perhatikan bahwa panduan ini telah dipublikasikan untuk jarak yang 10 m rentang horseshoeyang membentuk terowongan dibangun dengan menggunakan metode drill dan ledakan massa batuan yang dikenakan tekanan vertikal lt25 MPa (setara dengan kedalaman bawah permukaan lt900 m)

Untuk kasus sebelumnya dengan RMR = 59 Tabel 4 menunjukkan bahwa terowongan bisa digali melalui top heading dan bench dengan mengangkat 15 m sampai 3 di atas pos Penyangga harus dipasang setelah ledakan masing-masing dan penyangga ditempatkan pada jarak maksimum 10 m dari permukaan Pergerakan sistematis batuan menggunakan panjang 4 m dan diameter 20 mm berjarak 15 sampai 2 m di atas dan dinding adalah direkomendasikan Wire mesh dianjurkan dengan 50 sampai 100 mm shotcrete untuk mahkota dan 30 mmshotcrete untuk dinding

Nilai RMR dari 59 menunjukkan bahwa massa batuan adalah pada batas antara kategori fair rock dan kategori good rock Pada tahap awal desain dan konstruksi maka dianjurkan untuk memanfaatkan penyangga dengan kategori fair rock Jika konstruksi ini mengalami kemajuan baik dengan tidak ada masalah stabilitas dan penyangga yang berkerja sangat baik maka sangatmungkin untuk secara bertahap mengurangi peralatan penyangga bagi yang diindikasikan untuk massa batuan yang baik Selain itu jika penggalian diperlukan harus dilakukan dengan waktu singkatmaka dianjurkan untuk mencoba penyangga yang lebih murah dan luas disarankan untuk menggunakan good rock Namun jika massa batuan disekitar penggalian diharapkan mengalami perubahan stres induksi yang besar penyangga yang harus dipasang adalah penyangga berkategori fair rock Contoh ini menunjukkan sebuah estimasi sangat dibutuhkan dalam mendukung klasifikasi massa batuan

Perlu dicatat bahwa Tabel 5 belum direvisi sejak tahun 1973 Dalam aplikasi pertambangan dan aplikasi teknik sipil baja yang diperkuat dengan serat shotcrete dapat dipertimbangkan untuk mengggantikan wire mesh dan shotcrete

Modifikasi RMR untuk pertambangan

Bieniawski (RMR) adalah sistem yang awalnya didasarkan pada sejarah kasusyang berasal dari teknik sipil Akibatnya industri pertambangan cenderung menganggap klasifikasi sebagai modifikasi konservatif dan beberapa telah diusulkan dalam memerintahkan untuk membuat klasifikasi yang lebih relevan untuk aplikasi pertambangan Sebuah ringkasan komprehensif dari modifikasi ini disusun oleh Bieniawski (1989)

Laubscher (1977 1984) Laubscher dan Taylor (1976) dan Laubscher dan Page (1990) telah menggambarkan sebuah Modifikasi sistem RMR untuk pertambangan Sistem MRMR mengambil nilai RMR dasar seperti yang didefinisikan oleh Bieniawski dan menyesuaikan untuk menjelaskan di situdan tegangan induksi perubahan stres dan efek peledakan dan pelapukan Seperangkat rekomendasi penyangga dikaitkan dengan nilai MRMR dalam menggunakan Sistem MRMR Laubscher yang harus diingat bahwa banyak riwayat kasus didasarkan berasal dari operasi caving Awalnya blok caving ditambang asbes di Afrika dibentuk sebagai dasar untuk modifikasi tetapi kemudian sejarah kasus lain dari seluruh dunia telah ditambahkan ke database

Cummings et al (1982) dan Kendorski et al (1983) juga telah memodifikasi klasifikasi RMR Bieniawski ini untuk menghasilkan sistem MBR (dimodifikasi dasar RMR) untuk pertambangan sistem ini dikembangkan untuk operasi caving blok di Amerika Serikat Ini melibatkan penggunaan rating yang berbeda untuk sebagai parameter yang digunakan untuk menentukan nilai RMR danpenyesuaian selanjutnya dari nilai MBR yang dihasilkan untuk memungkinkan kerusakan ledakan induksi tekanan fitur struktural jarak dari depan gua dan ukuran blok caving Penyangga yang diRekomendasi disajikan untuk drift yang terisolasi atau pengembangan serta untuk penyangga akhir dari interseksen dan drift

indeks Kualitas Batuan terowongan Q

berdasarkan evaluasi sejumlah kasus penggalian tanah Barton et al (1974) dari Institut Geoteknik Norwegia mengusulkan Tunnelling Kualitas Index (Q) untuk penentuan karakteristik massa batuan danperalatan penyangga terowongan Nilai numerik dari indeks Q bervariasi

berdasarkan skala logaritma dari 0001 sampai maksimum 1000 dan didefinisikan oleh

Dimana

RQD adalah Rock Quality Designation

Jn adalah jumlah set kekar

Jr adalah nilai kekasaran kekar

Ja adalah nilai alterasi kekar

Jw adalah faktor air tanah

SRF adalah faktor berkurangnya tegangan

Dalam menjelaskan arti dari parameter yang digunakan untuk menentukan nilai Q Barton et al (1974) menawarkan komentar berikut

Quotient pertama (RQD Jn) yang merepresentasikan struktur massa batuan adalah ukuran kasar dari ukuran blok atau partikel dengan dua nilai ekstrim (10005 dan 1020) berbeda dengan faktor 400 Jika hasil bagi ditafsirkan dalam satuan sentimeter ukuran partikel yang ekstrim dari 200 sampai 05 cm yang dianggap kasar tapi sudah cukup menjadi perkiraan realistis Mungkin blok terbesar harus beberapa kali dari ukuran ini danukuran terkecil kurang dari setengah ukuran fragmen (kecuali tanah liat)

Quotient kedua (Jr Ja) merupakan karakteristik kekasaran dan gesekan daridinding kekar atau bahan pengisi Quotient ini diperberat oleh bahan kasardalam kontak langsung Hal ini diharapkan bahwa permukaan tersebut akan mendekati kekuatan puncak bahwa itu akan melebarkan kuat ketika bergeser dan

karena itu akan menguntungkan bagi stabilitas terowongan

Ketika kekar batuan memiliki lapisan mineral tanah liat tipis dan pengisi kekuatan berkurang secara signifikan Namun demikian kontak dinding batuan setelah pergerakan geser kecil terjadi mungkin menjadi faktor yang sangat penting untuk melindungi penggalian dari kegagalan

Dimana tidak ada kontak dinding batuan yang ada kondisi sangat tidak menguntungkan untuk stabilitas terowongan sudut gesekan (diberikan dalam Tabel 6) adalah sedikit berada di bawah nilai sisa kekuatan untuk tanah liat dan kemungkinan faktanya bahwa material perekat dan pengisi tanah liat mungkin cenderung terkonsolidasi selama terjadi pergeseran setidaknya jika ada konsolidasi normal atau jika pelunakan dan pembengkakan telah terjadi Tekanan pembengkakan montmorilonit mungkin juga menjadi faktor di sini

Quotient ketiga (Jw SRF) terdiri dari dua parameter tekanan SRF adalah ukuran dari 1) kehilangan beban dalam penggalian melalui zona geser dan bantalan batuan liat 2) tekanan batuan dalam batu yang kompeten dan 3) beban squeezing dalam batuan plastic yang tidak kompeten Hal ini dapat dianggap sebagai parameter tekanan total Parameter Jw adalah ukuran dari tekanan air yang memiliki efek buruk pada kekuatan geser kekar akibat pengurangandalam tegangan normal efektif Air mungkin di samping itu menyebabkan pelunakan dan kemungkinan terjadinya outwash (erosi) dalam kasus tanah liat yang dipenuhi kekar Telah terbukti tidak mungkin untuk menggabungkan kedua parameter dalam hal antar-blok tegangan efektif karena paradoks dari nilai yang tinggi dari tegangan normal efektif kadang-kadang menandakan kondisi yang kurang stabil daripada nilai yang rendah meskipun kekuatan geser yang lebih tinggi Quotient (Jw SRF) adalah Faktor empiris rumit yang menggambarkan tekanan aktif

Tampaknya bahwa kualitas batuan tunneling Q sekarang dapat dianggap sebagai fungsi hanyadari tiga parameter yaitu ukuran kekasaran dari

Tidak diragukan lagi ada beberapa parameter lainnya yang dapat ditambahkan untuk meningkatkan akurasi dari sistem klasifikasi Salah satunya akan menjadi orientasi bersamaMeskipun banyak catatan kasus termasuk informasi yang diperlukan pada strukturorientasi dalam kaitannya dengan sumbu penggalian itu bukan merupakan parameter penting yang mungkin diharapkan Bagian dari alasan untuk ini mungkin bahwa orientasi berbagai jenis penggalian dapat dan biasanya adalah disesuaikan untuk menghindari efek maksimum dari kekar utama tidak memiliki orientasi yang baik Namun pilihan ini tidak tersedia dalam kasus terowongan dan lebih dari setengah catatan kasus ini berada dalam ikategori ini Parameter Jn Jr dan Ja tampaknya memainkan peran yang lebih penting daripada orientasi karena jumlah set kekar menentukan derajat kebebasan untuk gerakan blok (jika ada) dan karakteristik gesekan dan dilational dapat bervariasi lebih dari komponen turun-dip gravitasi dari kekar yang tidak memiliki orientasi yang baik Jika orientasi kekar telah dimasukkan klasifikasi akan menjadi kurang umum dan kesimpelannya akan hilang

Tabel 6 (Setelah Barton et al 1974) memberikan klasifikasi parameter individu digunakan untuk memperoleh Kualitas tunnelling Indeks Q untuk massa batuan

penggunaan tabel 6 diilustrasikan dalam contoh berikut sebuah ruang 15 m rentang crusher untuk tambang bawah tanah yang akan digali dalam norite pada kedalaman 2100 m di bawah permukaan Massa batuan berisi dua set mengendalikan stabilitas kekar Kekar ini bergelombang kasar dan tidak lapuk dengan goresan permukaan yang sangat kecil rentang nilai RQDdari 85 menjadi 95 dan tes laboratorium terhadap sampel batuan utuh memberikan rata-rata uniaksial kekuatan tekan 170 MPa Arah tegangan utama yang vertikal dan horizontal dan besarnya tegangan utama horisontaladalah sekitar 15 kali dari tegangan utama vertikal Massa batuan hampirlembab tetapi tidak ada bukti dari aliran air

Nilai numerik RQD digunakan secara langsung dalam perhitungan Q dan untuk batu inimassa nilai rata-rata dari 90 akan digunakan Tabel 62 menunjukkan bahwa selama dua set bersamaset bersama nomor Yoh = 4 Untuk sendi kasar atau tidak teratur yang bergelombang Tabel 63memberikan sejumlah kekasaran bersama Jr = 3 Tabel 64 memberikan nomor perubahan bersama Ja= 10 untuk dinding bersama berubah dengan pewarnaan permukaan saja Tabel 65 menunjukkan bahwa untuk

penggalian dengan inflow kecil faktor air bersama reduksi Jw = 10 Untuk kedalamanbawah permukaan 2100 m stres overburden akan mencapai sekitar 57 MPa dan dihal ini stres prinsipal utama 1048696 1 = 85 MPa Karena kuat tekan uniaksialdari norite ini sekitar 170 MPa ini memberikan rasio 1048696 c 1048696 1 = 2 Tabel 66 menunjukkanbahwa untuk batu yang kompeten dengan masalah tekanan rock ini nilai 1048696 c 1048696 1 dapat diharapkan untukmenghasilkan kondisi batuan meledak berat dan bahwa nilai SRF harus terletak antara 10 dan20 Sebuah nilai SRF = 15 akan diasumsikan untuk perhitungan ini Menggunakan nilai-nilai ini memberikan

Dalam berhubungan dengan nilai Q indeks untuk stabilitas dan persyaratan dukunganpenggalian bawah tanah Barton et al (1974) mendefinisikan parameter tambahan yang merekadisebut Dimensi Setara De penggalian Dimensi ini diperoleh denganmembagi rentang ketinggian diameter atau dinding penggalian dengan kuantitas yang disebutPenggalian Dukungan Rasio ESR Oleh karena itu

Nilai ESR berhubungan dengan tujuan penggunaan penggalian dan tingkatkeamanan yang dituntut dari sistem pendukung dipasang untuk menjaga stabilitaspenggalian Barton et al (1974) menunjukkan nilai-nilai berikutPenggalian kategori ESRSebuah bukaan tambang sementara 3-5B bukaan tambang Permanen terowongan air untuk pembangkit listrik tenaga air (termasuk tinggiTekanan penstocks) pilot terowongan drift dan judul untuk penggalian besar16

C Penyimpanan kamar instalasi pengolahan air jalan kecil dan terowongan kereta api gelombangruang terowongan akses13D Daya stasiun jalan utama dan terowongan kereta api pertahanan sipil ruangPortal persimpangan10E stasiun tenaga nuklir bawah tanah stasiun kereta api olahraga dan masyarakatfasilitas pabrik

Stasiun crusher dibahas sebelumnya jatuh ke dalam kategori bukaan tambang permanendan diberikan sebuah dukungan penggalian ESR rasio = 16 Oleh karena itu untuk rentang penggalian15 m dimensi setara De = 1516 = 94Dimensi setara De diplot terhadap nilai Q digunakan untuk menentukan nomorkategori dukungan dalam grafik yang diterbitkan di koran asli oleh Barton et al (1974)Bagan ini baru-baru ini telah diperbarui oleh Grimstad dan Barton (1993) untuk mencerminkanmeningkatnya penggunaan serat baja diperkuat shotcrete dalam mendukung penggalian bawah tanah

Gambar 3 direproduksi dari grafik diperbaruiDari Gambar 3 nilai dari De 94 dan nilai Q sebesar 45 tempat ini penggalian crusherdalam kategori (4) yang membutuhkan pola rockbolts (spasi pada 23 m) dan 40 sampai 50 mmdari shotcrete lipatKarena ringan sampai kondisi meledak heavy rock yang diantisipasi mungkinbijaksana untuk destress batu di dinding ruang crusher ini Hal ini dicapai denganmenggunakan peledakan produksi yang relatif berat untuk menggali ruangan dan menghilangkanpeledakan halus biasanya digunakan untuk memangkas dinding akhir dari penggalian sepertiunderground pembangkit tenaga listrik pada kedalaman dangkal Perhatian dianjurkan dalam penggunaandestress peledakan dan untuk aplikasi kritis mungkin disarankan untuk mencari nasihat dari suatupeledakan spesialis sebelum memulai tindakan iniLoslashset (1992) menunjukkan bahwa untuk batuan dengan 4 ltQ lt30 kerusakan peledakan akan menghasilkanpenciptaan sendi baru dengan pengurangan lokal konsekuen dalam nilai Q untuk batusekitar penggalian Dia menyarankan bahwa hal ini dapat dipertanggungjawabkan dengan mengurangiNilai RQD atas ledakan itu merusak zonaDengan asumsi bahwa nilai RQD untuk batu Destressed sekitar ruang crusher tetessampai 50 nilai yang dihasilkan dari Q = 29 Dari Gambar 3 ini nilai Q untuk yang setaradimensi De dari 94 menempatkan penggalian hanya di dalam kategori (5) yang mengharuskanrockbolts sekitar 2 m jarak dan lapisan tebal 50 mm dari serat baja diperkuatshotcreteBarton et al (1980) memberikan informasi tambahan mengenai panjang baut batuan maksimumdidukung rentang dan tekanan atap dukungan untuk melengkapi dukunganrekomendasi yang diterbitkan di koran 1974 aslinyaThe L Panjang rockbolts dapat diperkirakan dari B lebar penggalian danPenggalian Dukungan Rasio ESR

Menggunakan sistem klasifikasi massa batuanDua klasifikasi batuan yang paling banyak digunakan massa RMR Bieniawski ini (1976 1989)dan Barton et al Q (1974) Kedua metode menggabungkan geologi geometri dandesain engineering parameter dalam mencapai nilai kuantitatif massa batuan mereka

kualitas Kesamaan antara RMR dan Q berasal dari penggunaan identik atau sangat yang sama parameter dalam menghitung massa batuan penilaian kualitas akhir Perbedaanantara sistem terletak pada bobot yang berbeda diberikan kepada parameter yang sama dan dalampenggunaan parameter yang berbeda dalam satu atau skema lainnyaRMR menggunakan kuat tekan langsung sementara Q hanya mempertimbangkan kekuatan yang berkaitan dalamin situ stres dalam batuan yang kompeten Kedua skema berurusan dengan geologi dan geometrimassa batuan tetapi dalam cara yang sedikit berbeda Keduanya menganggap tanah dan keduanya termasukbeberapa komponen kekuatan batuan materi Beberapa estimasi orientasi dapatdimasukkan ke Q menggunakan pedoman yang disajikan oleh Barton et al (1974) Jr parameterdan Ja harus berhubungan dengan permukaan yang paling mungkin untuk memungkinkan kegagalan untuk memulai The terbesarPerbedaan antara kedua sistem adalah kurangnya parameter stres dalam sistem RMRBila menggunakan salah satu dari metode ini dua pendekatan yang dapat diambil Salah satunya adalah untuk mengevaluasimassa batuan khusus untuk parameter termasuk dalam metode klasifikasi yang lainadalah untuk secara akurat ciri massa batuan dan kemudian atribut peringkat parameter di kemudianwaktu Metode terakhir ini dianjurkan karena memberikan penjelasan lengkap dan lengkapmassa batuan yang dapat dengan mudah diterjemahkan ke dalam klasifikasi baik indeks Jika ratingnilai sendiri telah direkam selama pemetaan itu akan hampir mustahil untuk membawakeluar penelitian verifikasiDalam banyak kasus adalah tepat untuk memberikan rentang nilai untuk setiap parameter dalam massa batuanklasifikasi dan untuk mengevaluasi signifikansi dari hasil akhir Sebuah contoh dari hal iniPendekatan diberikan pada Gambar 4 yang direproduksi dari catatan lapangan disiapkan oleh Dr NBarton on proyek Dalam kasus ini massa batuan kering dan mengacu kepadaMedium kondisi stres (Tabel 66K) dan karenanya Jw = 10 dan SRF = 10

Histogrammenunjukkan variasi dalam RQD Yoh Jr dan Ja sepanjang adit eksplorasi dipetakan yangdisajikan dalam gambar ini Nilai rata-rata Q = 89 dan kisaran perkiraan Q adalah17 ltQ lt20 Nilai rata-rata Q dapat digunakan dalam memilih sebuah sistem dukungan dasarsedangkan kisaran memberikan indikasi kemungkinan penyesuaian yang akan diperlukan untukmemenuhi kondisi yang berbeda ditemui selama konstruksiContoh lebih lanjut dari pendekatan ini diberikan dalam kertas oleh Barton et al (1992) yang bersangkutandengan desain ruang 62 m rentang olahraga bawah tanah di jointed gneiss Histogramsemua parameter input untuk sistem Q disajikan dan dianalisis untuk menentukannilai rata-rata tertimbang dari QCarter (1992) telah mengadopsi pendekatan yang sama tetapi diperluas analisis untuk menyertakanderivasi dari fungsi distribusi probabilitas dan perhitungan probabilitasKegagalan dalam diskusi pada stabilitas pilar mahkota permukaan di tambang logam ditinggalkanSepanjang bab ini telah menyarankan bahwa pengguna klasifikasi massa batuanSkema harus memeriksa bahwa versi terbaru sedang digunakan Hal ini juga perlu diingat bahwapenggunaan dua massa batuan samping skema klasifikasi berdampingan disarankan

Catatan 1 Untuk permukaan diskontinuitas agak kasar dan yang teralterasi mm dengan peisahan lt 1 mm Tabel 4A4 memberikan rating 25 Ketika informasi yang lebih rinci tersedia Tabel 4E dapat digunakan untuk mendapatkan rating yang lebih halus Oleh karena itu dalam hal ini rating adalahJumlah 4 (1-3 m panjang diskontinuitas) 4 (pemisahan 01-10 mm) 3 (agak kasar) 6 (Tidak ada infilling) dan 5 (lapuk ringan) = 22

Catatan 2 Tabel 4F memberikan deskripsi Fair untuk kondisi di mana diasumsikan terowongan yang akan didorong terhadap kemiringan dip 60o Penggunakan deskripsi ini untuk Terowongan dan Pertambangan dalam Tabel 4b memberikan rating penyesuaian -5

Bieniawski (1989) menerbitkan panduan untuk memilih penyangga dalam terowongan dengan batuan yang memiliki nilai RMR telah ditentukan Panduan ini ditunjukkan pada Tabel 4 Perhatikan bahwa panduan ini telah dipublikasikan untuk jarak yang 10 m rentang horseshoeyang membentuk terowongan dibangun dengan menggunakan metode drill dan ledakan massa batuan yang dikenakan tekanan vertikal lt25 MPa (setara dengan kedalaman bawah permukaan lt900 m)

Untuk kasus sebelumnya dengan RMR = 59 Tabel 4 menunjukkan bahwa terowongan bisa digali melalui top heading dan bench dengan mengangkat 15 m sampai 3 di atas pos Penyangga harus dipasang setelah ledakan masing-masing dan penyangga ditempatkan pada jarak maksimum 10 m dari permukaan Pergerakan sistematis batuan menggunakan panjang 4 m dan diameter 20 mm berjarak 15 sampai 2 m di atas dan dinding adalah direkomendasikan Wire mesh dianjurkan dengan 50 sampai 100 mm shotcrete untuk mahkota dan 30 mmshotcrete untuk dinding

Nilai RMR dari 59 menunjukkan bahwa massa batuan adalah pada batas antara kategori fair rock dan kategori good rock Pada tahap awal desain dan konstruksi maka dianjurkan untuk memanfaatkan penyangga dengan kategori fair rock Jika konstruksi ini mengalami kemajuan baik dengan tidak ada masalah stabilitas dan penyangga yang berkerja sangat baik maka sangatmungkin untuk secara bertahap mengurangi peralatan penyangga bagi yang diindikasikan untuk massa batuan yang baik Selain itu jika penggalian diperlukan harus dilakukan dengan waktu singkatmaka dianjurkan untuk mencoba penyangga yang lebih murah dan luas disarankan untuk menggunakan good rock Namun jika massa batuan disekitar penggalian diharapkan mengalami perubahan stres induksi yang besar penyangga yang harus dipasang adalah penyangga berkategori fair rock Contoh ini menunjukkan sebuah estimasi sangat dibutuhkan dalam mendukung klasifikasi massa batuan

Perlu dicatat bahwa Tabel 5 belum direvisi sejak tahun 1973 Dalam aplikasi pertambangan dan aplikasi teknik sipil baja yang diperkuat dengan serat shotcrete dapat dipertimbangkan untuk mengggantikan wire mesh dan shotcrete

Modifikasi RMR untuk pertambangan

Bieniawski (RMR) adalah sistem yang awalnya didasarkan pada sejarah kasusyang berasal dari teknik sipil Akibatnya industri pertambangan cenderung menganggap klasifikasi sebagai modifikasi konservatif dan beberapa telah diusulkan dalam memerintahkan untuk membuat klasifikasi yang lebih relevan untuk aplikasi pertambangan Sebuah ringkasan komprehensif dari modifikasi ini disusun oleh Bieniawski (1989)

Laubscher (1977 1984) Laubscher dan Taylor (1976) dan Laubscher dan Page (1990) telah menggambarkan sebuah Modifikasi sistem RMR untuk pertambangan Sistem MRMR mengambil nilai RMR dasar seperti yang didefinisikan oleh Bieniawski dan menyesuaikan untuk menjelaskan di situdan tegangan induksi perubahan stres dan efek peledakan dan pelapukan Seperangkat rekomendasi penyangga dikaitkan dengan nilai MRMR dalam menggunakan Sistem MRMR Laubscher yang harus diingat bahwa banyak riwayat kasus didasarkan berasal dari operasi caving Awalnya blok caving ditambang asbes di Afrika dibentuk sebagai dasar untuk modifikasi tetapi kemudian sejarah kasus lain dari seluruh dunia telah ditambahkan ke database

Cummings et al (1982) dan Kendorski et al (1983) juga telah memodifikasi klasifikasi RMR Bieniawski ini untuk menghasilkan sistem MBR (dimodifikasi dasar RMR) untuk pertambangan sistem ini dikembangkan untuk operasi caving blok di Amerika Serikat Ini melibatkan penggunaan rating yang berbeda untuk sebagai parameter yang digunakan untuk menentukan nilai RMR danpenyesuaian selanjutnya dari nilai MBR yang dihasilkan untuk memungkinkan kerusakan ledakan induksi tekanan fitur struktural jarak dari depan gua dan ukuran blok caving Penyangga yang diRekomendasi disajikan untuk drift yang terisolasi atau pengembangan serta untuk penyangga akhir dari interseksen dan drift

indeks Kualitas Batuan terowongan Q

berdasarkan evaluasi sejumlah kasus penggalian tanah Barton et al (1974) dari Institut Geoteknik Norwegia mengusulkan Tunnelling Kualitas Index (Q) untuk penentuan karakteristik massa batuan danperalatan penyangga terowongan Nilai numerik dari indeks Q bervariasi

berdasarkan skala logaritma dari 0001 sampai maksimum 1000 dan didefinisikan oleh

Dimana

RQD adalah Rock Quality Designation

Jn adalah jumlah set kekar

Jr adalah nilai kekasaran kekar

Ja adalah nilai alterasi kekar

Jw adalah faktor air tanah

SRF adalah faktor berkurangnya tegangan

Dalam menjelaskan arti dari parameter yang digunakan untuk menentukan nilai Q Barton et al (1974) menawarkan komentar berikut

Quotient pertama (RQD Jn) yang merepresentasikan struktur massa batuan adalah ukuran kasar dari ukuran blok atau partikel dengan dua nilai ekstrim (10005 dan 1020) berbeda dengan faktor 400 Jika hasil bagi ditafsirkan dalam satuan sentimeter ukuran partikel yang ekstrim dari 200 sampai 05 cm yang dianggap kasar tapi sudah cukup menjadi perkiraan realistis Mungkin blok terbesar harus beberapa kali dari ukuran ini danukuran terkecil kurang dari setengah ukuran fragmen (kecuali tanah liat)

Quotient kedua (Jr Ja) merupakan karakteristik kekasaran dan gesekan daridinding kekar atau bahan pengisi Quotient ini diperberat oleh bahan kasardalam kontak langsung Hal ini diharapkan bahwa permukaan tersebut akan mendekati kekuatan puncak bahwa itu akan melebarkan kuat ketika bergeser dan

karena itu akan menguntungkan bagi stabilitas terowongan

Ketika kekar batuan memiliki lapisan mineral tanah liat tipis dan pengisi kekuatan berkurang secara signifikan Namun demikian kontak dinding batuan setelah pergerakan geser kecil terjadi mungkin menjadi faktor yang sangat penting untuk melindungi penggalian dari kegagalan

Dimana tidak ada kontak dinding batuan yang ada kondisi sangat tidak menguntungkan untuk stabilitas terowongan sudut gesekan (diberikan dalam Tabel 6) adalah sedikit berada di bawah nilai sisa kekuatan untuk tanah liat dan kemungkinan faktanya bahwa material perekat dan pengisi tanah liat mungkin cenderung terkonsolidasi selama terjadi pergeseran setidaknya jika ada konsolidasi normal atau jika pelunakan dan pembengkakan telah terjadi Tekanan pembengkakan montmorilonit mungkin juga menjadi faktor di sini

Quotient ketiga (Jw SRF) terdiri dari dua parameter tekanan SRF adalah ukuran dari 1) kehilangan beban dalam penggalian melalui zona geser dan bantalan batuan liat 2) tekanan batuan dalam batu yang kompeten dan 3) beban squeezing dalam batuan plastic yang tidak kompeten Hal ini dapat dianggap sebagai parameter tekanan total Parameter Jw adalah ukuran dari tekanan air yang memiliki efek buruk pada kekuatan geser kekar akibat pengurangandalam tegangan normal efektif Air mungkin di samping itu menyebabkan pelunakan dan kemungkinan terjadinya outwash (erosi) dalam kasus tanah liat yang dipenuhi kekar Telah terbukti tidak mungkin untuk menggabungkan kedua parameter dalam hal antar-blok tegangan efektif karena paradoks dari nilai yang tinggi dari tegangan normal efektif kadang-kadang menandakan kondisi yang kurang stabil daripada nilai yang rendah meskipun kekuatan geser yang lebih tinggi Quotient (Jw SRF) adalah Faktor empiris rumit yang menggambarkan tekanan aktif

Tampaknya bahwa kualitas batuan tunneling Q sekarang dapat dianggap sebagai fungsi hanyadari tiga parameter yaitu ukuran kekasaran dari

Tidak diragukan lagi ada beberapa parameter lainnya yang dapat ditambahkan untuk meningkatkan akurasi dari sistem klasifikasi Salah satunya akan menjadi orientasi bersamaMeskipun banyak catatan kasus termasuk informasi yang diperlukan pada strukturorientasi dalam kaitannya dengan sumbu penggalian itu bukan merupakan parameter penting yang mungkin diharapkan Bagian dari alasan untuk ini mungkin bahwa orientasi berbagai jenis penggalian dapat dan biasanya adalah disesuaikan untuk menghindari efek maksimum dari kekar utama tidak memiliki orientasi yang baik Namun pilihan ini tidak tersedia dalam kasus terowongan dan lebih dari setengah catatan kasus ini berada dalam ikategori ini Parameter Jn Jr dan Ja tampaknya memainkan peran yang lebih penting daripada orientasi karena jumlah set kekar menentukan derajat kebebasan untuk gerakan blok (jika ada) dan karakteristik gesekan dan dilational dapat bervariasi lebih dari komponen turun-dip gravitasi dari kekar yang tidak memiliki orientasi yang baik Jika orientasi kekar telah dimasukkan klasifikasi akan menjadi kurang umum dan kesimpelannya akan hilang

Tabel 6 (Setelah Barton et al 1974) memberikan klasifikasi parameter individu digunakan untuk memperoleh Kualitas tunnelling Indeks Q untuk massa batuan

penggunaan tabel 6 diilustrasikan dalam contoh berikut sebuah ruang 15 m rentang crusher untuk tambang bawah tanah yang akan digali dalam norite pada kedalaman 2100 m di bawah permukaan Massa batuan berisi dua set mengendalikan stabilitas kekar Kekar ini bergelombang kasar dan tidak lapuk dengan goresan permukaan yang sangat kecil rentang nilai RQDdari 85 menjadi 95 dan tes laboratorium terhadap sampel batuan utuh memberikan rata-rata uniaksial kekuatan tekan 170 MPa Arah tegangan utama yang vertikal dan horizontal dan besarnya tegangan utama horisontaladalah sekitar 15 kali dari tegangan utama vertikal Massa batuan hampirlembab tetapi tidak ada bukti dari aliran air

Nilai numerik RQD digunakan secara langsung dalam perhitungan Q dan untuk batu inimassa nilai rata-rata dari 90 akan digunakan Tabel 62 menunjukkan bahwa selama dua set bersamaset bersama nomor Yoh = 4 Untuk sendi kasar atau tidak teratur yang bergelombang Tabel 63memberikan sejumlah kekasaran bersama Jr = 3 Tabel 64 memberikan nomor perubahan bersama Ja= 10 untuk dinding bersama berubah dengan pewarnaan permukaan saja Tabel 65 menunjukkan bahwa untuk

penggalian dengan inflow kecil faktor air bersama reduksi Jw = 10 Untuk kedalamanbawah permukaan 2100 m stres overburden akan mencapai sekitar 57 MPa dan dihal ini stres prinsipal utama 1048696 1 = 85 MPa Karena kuat tekan uniaksialdari norite ini sekitar 170 MPa ini memberikan rasio 1048696 c 1048696 1 = 2 Tabel 66 menunjukkanbahwa untuk batu yang kompeten dengan masalah tekanan rock ini nilai 1048696 c 1048696 1 dapat diharapkan untukmenghasilkan kondisi batuan meledak berat dan bahwa nilai SRF harus terletak antara 10 dan20 Sebuah nilai SRF = 15 akan diasumsikan untuk perhitungan ini Menggunakan nilai-nilai ini memberikan

Dalam berhubungan dengan nilai Q indeks untuk stabilitas dan persyaratan dukunganpenggalian bawah tanah Barton et al (1974) mendefinisikan parameter tambahan yang merekadisebut Dimensi Setara De penggalian Dimensi ini diperoleh denganmembagi rentang ketinggian diameter atau dinding penggalian dengan kuantitas yang disebutPenggalian Dukungan Rasio ESR Oleh karena itu

Nilai ESR berhubungan dengan tujuan penggunaan penggalian dan tingkatkeamanan yang dituntut dari sistem pendukung dipasang untuk menjaga stabilitaspenggalian Barton et al (1974) menunjukkan nilai-nilai berikutPenggalian kategori ESRSebuah bukaan tambang sementara 3-5B bukaan tambang Permanen terowongan air untuk pembangkit listrik tenaga air (termasuk tinggiTekanan penstocks) pilot terowongan drift dan judul untuk penggalian besar16

C Penyimpanan kamar instalasi pengolahan air jalan kecil dan terowongan kereta api gelombangruang terowongan akses13D Daya stasiun jalan utama dan terowongan kereta api pertahanan sipil ruangPortal persimpangan10E stasiun tenaga nuklir bawah tanah stasiun kereta api olahraga dan masyarakatfasilitas pabrik

Stasiun crusher dibahas sebelumnya jatuh ke dalam kategori bukaan tambang permanendan diberikan sebuah dukungan penggalian ESR rasio = 16 Oleh karena itu untuk rentang penggalian15 m dimensi setara De = 1516 = 94Dimensi setara De diplot terhadap nilai Q digunakan untuk menentukan nomorkategori dukungan dalam grafik yang diterbitkan di koran asli oleh Barton et al (1974)Bagan ini baru-baru ini telah diperbarui oleh Grimstad dan Barton (1993) untuk mencerminkanmeningkatnya penggunaan serat baja diperkuat shotcrete dalam mendukung penggalian bawah tanah

Gambar 3 direproduksi dari grafik diperbaruiDari Gambar 3 nilai dari De 94 dan nilai Q sebesar 45 tempat ini penggalian crusherdalam kategori (4) yang membutuhkan pola rockbolts (spasi pada 23 m) dan 40 sampai 50 mmdari shotcrete lipatKarena ringan sampai kondisi meledak heavy rock yang diantisipasi mungkinbijaksana untuk destress batu di dinding ruang crusher ini Hal ini dicapai denganmenggunakan peledakan produksi yang relatif berat untuk menggali ruangan dan menghilangkanpeledakan halus biasanya digunakan untuk memangkas dinding akhir dari penggalian sepertiunderground pembangkit tenaga listrik pada kedalaman dangkal Perhatian dianjurkan dalam penggunaandestress peledakan dan untuk aplikasi kritis mungkin disarankan untuk mencari nasihat dari suatupeledakan spesialis sebelum memulai tindakan iniLoslashset (1992) menunjukkan bahwa untuk batuan dengan 4 ltQ lt30 kerusakan peledakan akan menghasilkanpenciptaan sendi baru dengan pengurangan lokal konsekuen dalam nilai Q untuk batusekitar penggalian Dia menyarankan bahwa hal ini dapat dipertanggungjawabkan dengan mengurangiNilai RQD atas ledakan itu merusak zonaDengan asumsi bahwa nilai RQD untuk batu Destressed sekitar ruang crusher tetessampai 50 nilai yang dihasilkan dari Q = 29 Dari Gambar 3 ini nilai Q untuk yang setaradimensi De dari 94 menempatkan penggalian hanya di dalam kategori (5) yang mengharuskanrockbolts sekitar 2 m jarak dan lapisan tebal 50 mm dari serat baja diperkuatshotcreteBarton et al (1980) memberikan informasi tambahan mengenai panjang baut batuan maksimumdidukung rentang dan tekanan atap dukungan untuk melengkapi dukunganrekomendasi yang diterbitkan di koran 1974 aslinyaThe L Panjang rockbolts dapat diperkirakan dari B lebar penggalian danPenggalian Dukungan Rasio ESR

Menggunakan sistem klasifikasi massa batuanDua klasifikasi batuan yang paling banyak digunakan massa RMR Bieniawski ini (1976 1989)dan Barton et al Q (1974) Kedua metode menggabungkan geologi geometri dandesain engineering parameter dalam mencapai nilai kuantitatif massa batuan mereka

kualitas Kesamaan antara RMR dan Q berasal dari penggunaan identik atau sangat yang sama parameter dalam menghitung massa batuan penilaian kualitas akhir Perbedaanantara sistem terletak pada bobot yang berbeda diberikan kepada parameter yang sama dan dalampenggunaan parameter yang berbeda dalam satu atau skema lainnyaRMR menggunakan kuat tekan langsung sementara Q hanya mempertimbangkan kekuatan yang berkaitan dalamin situ stres dalam batuan yang kompeten Kedua skema berurusan dengan geologi dan geometrimassa batuan tetapi dalam cara yang sedikit berbeda Keduanya menganggap tanah dan keduanya termasukbeberapa komponen kekuatan batuan materi Beberapa estimasi orientasi dapatdimasukkan ke Q menggunakan pedoman yang disajikan oleh Barton et al (1974) Jr parameterdan Ja harus berhubungan dengan permukaan yang paling mungkin untuk memungkinkan kegagalan untuk memulai The terbesarPerbedaan antara kedua sistem adalah kurangnya parameter stres dalam sistem RMRBila menggunakan salah satu dari metode ini dua pendekatan yang dapat diambil Salah satunya adalah untuk mengevaluasimassa batuan khusus untuk parameter termasuk dalam metode klasifikasi yang lainadalah untuk secara akurat ciri massa batuan dan kemudian atribut peringkat parameter di kemudianwaktu Metode terakhir ini dianjurkan karena memberikan penjelasan lengkap dan lengkapmassa batuan yang dapat dengan mudah diterjemahkan ke dalam klasifikasi baik indeks Jika ratingnilai sendiri telah direkam selama pemetaan itu akan hampir mustahil untuk membawakeluar penelitian verifikasiDalam banyak kasus adalah tepat untuk memberikan rentang nilai untuk setiap parameter dalam massa batuanklasifikasi dan untuk mengevaluasi signifikansi dari hasil akhir Sebuah contoh dari hal iniPendekatan diberikan pada Gambar 4 yang direproduksi dari catatan lapangan disiapkan oleh Dr NBarton on proyek Dalam kasus ini massa batuan kering dan mengacu kepadaMedium kondisi stres (Tabel 66K) dan karenanya Jw = 10 dan SRF = 10

Histogrammenunjukkan variasi dalam RQD Yoh Jr dan Ja sepanjang adit eksplorasi dipetakan yangdisajikan dalam gambar ini Nilai rata-rata Q = 89 dan kisaran perkiraan Q adalah17 ltQ lt20 Nilai rata-rata Q dapat digunakan dalam memilih sebuah sistem dukungan dasarsedangkan kisaran memberikan indikasi kemungkinan penyesuaian yang akan diperlukan untukmemenuhi kondisi yang berbeda ditemui selama konstruksiContoh lebih lanjut dari pendekatan ini diberikan dalam kertas oleh Barton et al (1992) yang bersangkutandengan desain ruang 62 m rentang olahraga bawah tanah di jointed gneiss Histogramsemua parameter input untuk sistem Q disajikan dan dianalisis untuk menentukannilai rata-rata tertimbang dari QCarter (1992) telah mengadopsi pendekatan yang sama tetapi diperluas analisis untuk menyertakanderivasi dari fungsi distribusi probabilitas dan perhitungan probabilitasKegagalan dalam diskusi pada stabilitas pilar mahkota permukaan di tambang logam ditinggalkanSepanjang bab ini telah menyarankan bahwa pengguna klasifikasi massa batuanSkema harus memeriksa bahwa versi terbaru sedang digunakan Hal ini juga perlu diingat bahwapenggunaan dua massa batuan samping skema klasifikasi berdampingan disarankan

Nilai RMR dari 59 menunjukkan bahwa massa batuan adalah pada batas antara kategori fair rock dan kategori good rock Pada tahap awal desain dan konstruksi maka dianjurkan untuk memanfaatkan penyangga dengan kategori fair rock Jika konstruksi ini mengalami kemajuan baik dengan tidak ada masalah stabilitas dan penyangga yang berkerja sangat baik maka sangatmungkin untuk secara bertahap mengurangi peralatan penyangga bagi yang diindikasikan untuk massa batuan yang baik Selain itu jika penggalian diperlukan harus dilakukan dengan waktu singkatmaka dianjurkan untuk mencoba penyangga yang lebih murah dan luas disarankan untuk menggunakan good rock Namun jika massa batuan disekitar penggalian diharapkan mengalami perubahan stres induksi yang besar penyangga yang harus dipasang adalah penyangga berkategori fair rock Contoh ini menunjukkan sebuah estimasi sangat dibutuhkan dalam mendukung klasifikasi massa batuan

Perlu dicatat bahwa Tabel 5 belum direvisi sejak tahun 1973 Dalam aplikasi pertambangan dan aplikasi teknik sipil baja yang diperkuat dengan serat shotcrete dapat dipertimbangkan untuk mengggantikan wire mesh dan shotcrete

Modifikasi RMR untuk pertambangan

Bieniawski (RMR) adalah sistem yang awalnya didasarkan pada sejarah kasusyang berasal dari teknik sipil Akibatnya industri pertambangan cenderung menganggap klasifikasi sebagai modifikasi konservatif dan beberapa telah diusulkan dalam memerintahkan untuk membuat klasifikasi yang lebih relevan untuk aplikasi pertambangan Sebuah ringkasan komprehensif dari modifikasi ini disusun oleh Bieniawski (1989)

Laubscher (1977 1984) Laubscher dan Taylor (1976) dan Laubscher dan Page (1990) telah menggambarkan sebuah Modifikasi sistem RMR untuk pertambangan Sistem MRMR mengambil nilai RMR dasar seperti yang didefinisikan oleh Bieniawski dan menyesuaikan untuk menjelaskan di situdan tegangan induksi perubahan stres dan efek peledakan dan pelapukan Seperangkat rekomendasi penyangga dikaitkan dengan nilai MRMR dalam menggunakan Sistem MRMR Laubscher yang harus diingat bahwa banyak riwayat kasus didasarkan berasal dari operasi caving Awalnya blok caving ditambang asbes di Afrika dibentuk sebagai dasar untuk modifikasi tetapi kemudian sejarah kasus lain dari seluruh dunia telah ditambahkan ke database

Cummings et al (1982) dan Kendorski et al (1983) juga telah memodifikasi klasifikasi RMR Bieniawski ini untuk menghasilkan sistem MBR (dimodifikasi dasar RMR) untuk pertambangan sistem ini dikembangkan untuk operasi caving blok di Amerika Serikat Ini melibatkan penggunaan rating yang berbeda untuk sebagai parameter yang digunakan untuk menentukan nilai RMR danpenyesuaian selanjutnya dari nilai MBR yang dihasilkan untuk memungkinkan kerusakan ledakan induksi tekanan fitur struktural jarak dari depan gua dan ukuran blok caving Penyangga yang diRekomendasi disajikan untuk drift yang terisolasi atau pengembangan serta untuk penyangga akhir dari interseksen dan drift

indeks Kualitas Batuan terowongan Q

berdasarkan evaluasi sejumlah kasus penggalian tanah Barton et al (1974) dari Institut Geoteknik Norwegia mengusulkan Tunnelling Kualitas Index (Q) untuk penentuan karakteristik massa batuan danperalatan penyangga terowongan Nilai numerik dari indeks Q bervariasi

berdasarkan skala logaritma dari 0001 sampai maksimum 1000 dan didefinisikan oleh

Dimana

RQD adalah Rock Quality Designation

Jn adalah jumlah set kekar

Jr adalah nilai kekasaran kekar

Ja adalah nilai alterasi kekar

Jw adalah faktor air tanah

SRF adalah faktor berkurangnya tegangan

Dalam menjelaskan arti dari parameter yang digunakan untuk menentukan nilai Q Barton et al (1974) menawarkan komentar berikut

Quotient pertama (RQD Jn) yang merepresentasikan struktur massa batuan adalah ukuran kasar dari ukuran blok atau partikel dengan dua nilai ekstrim (10005 dan 1020) berbeda dengan faktor 400 Jika hasil bagi ditafsirkan dalam satuan sentimeter ukuran partikel yang ekstrim dari 200 sampai 05 cm yang dianggap kasar tapi sudah cukup menjadi perkiraan realistis Mungkin blok terbesar harus beberapa kali dari ukuran ini danukuran terkecil kurang dari setengah ukuran fragmen (kecuali tanah liat)

Quotient kedua (Jr Ja) merupakan karakteristik kekasaran dan gesekan daridinding kekar atau bahan pengisi Quotient ini diperberat oleh bahan kasardalam kontak langsung Hal ini diharapkan bahwa permukaan tersebut akan mendekati kekuatan puncak bahwa itu akan melebarkan kuat ketika bergeser dan

karena itu akan menguntungkan bagi stabilitas terowongan

Ketika kekar batuan memiliki lapisan mineral tanah liat tipis dan pengisi kekuatan berkurang secara signifikan Namun demikian kontak dinding batuan setelah pergerakan geser kecil terjadi mungkin menjadi faktor yang sangat penting untuk melindungi penggalian dari kegagalan

Dimana tidak ada kontak dinding batuan yang ada kondisi sangat tidak menguntungkan untuk stabilitas terowongan sudut gesekan (diberikan dalam Tabel 6) adalah sedikit berada di bawah nilai sisa kekuatan untuk tanah liat dan kemungkinan faktanya bahwa material perekat dan pengisi tanah liat mungkin cenderung terkonsolidasi selama terjadi pergeseran setidaknya jika ada konsolidasi normal atau jika pelunakan dan pembengkakan telah terjadi Tekanan pembengkakan montmorilonit mungkin juga menjadi faktor di sini

Quotient ketiga (Jw SRF) terdiri dari dua parameter tekanan SRF adalah ukuran dari 1) kehilangan beban dalam penggalian melalui zona geser dan bantalan batuan liat 2) tekanan batuan dalam batu yang kompeten dan 3) beban squeezing dalam batuan plastic yang tidak kompeten Hal ini dapat dianggap sebagai parameter tekanan total Parameter Jw adalah ukuran dari tekanan air yang memiliki efek buruk pada kekuatan geser kekar akibat pengurangandalam tegangan normal efektif Air mungkin di samping itu menyebabkan pelunakan dan kemungkinan terjadinya outwash (erosi) dalam kasus tanah liat yang dipenuhi kekar Telah terbukti tidak mungkin untuk menggabungkan kedua parameter dalam hal antar-blok tegangan efektif karena paradoks dari nilai yang tinggi dari tegangan normal efektif kadang-kadang menandakan kondisi yang kurang stabil daripada nilai yang rendah meskipun kekuatan geser yang lebih tinggi Quotient (Jw SRF) adalah Faktor empiris rumit yang menggambarkan tekanan aktif

Tampaknya bahwa kualitas batuan tunneling Q sekarang dapat dianggap sebagai fungsi hanyadari tiga parameter yaitu ukuran kekasaran dari

Tidak diragukan lagi ada beberapa parameter lainnya yang dapat ditambahkan untuk meningkatkan akurasi dari sistem klasifikasi Salah satunya akan menjadi orientasi bersamaMeskipun banyak catatan kasus termasuk informasi yang diperlukan pada strukturorientasi dalam kaitannya dengan sumbu penggalian itu bukan merupakan parameter penting yang mungkin diharapkan Bagian dari alasan untuk ini mungkin bahwa orientasi berbagai jenis penggalian dapat dan biasanya adalah disesuaikan untuk menghindari efek maksimum dari kekar utama tidak memiliki orientasi yang baik Namun pilihan ini tidak tersedia dalam kasus terowongan dan lebih dari setengah catatan kasus ini berada dalam ikategori ini Parameter Jn Jr dan Ja tampaknya memainkan peran yang lebih penting daripada orientasi karena jumlah set kekar menentukan derajat kebebasan untuk gerakan blok (jika ada) dan karakteristik gesekan dan dilational dapat bervariasi lebih dari komponen turun-dip gravitasi dari kekar yang tidak memiliki orientasi yang baik Jika orientasi kekar telah dimasukkan klasifikasi akan menjadi kurang umum dan kesimpelannya akan hilang

Tabel 6 (Setelah Barton et al 1974) memberikan klasifikasi parameter individu digunakan untuk memperoleh Kualitas tunnelling Indeks Q untuk massa batuan

penggunaan tabel 6 diilustrasikan dalam contoh berikut sebuah ruang 15 m rentang crusher untuk tambang bawah tanah yang akan digali dalam norite pada kedalaman 2100 m di bawah permukaan Massa batuan berisi dua set mengendalikan stabilitas kekar Kekar ini bergelombang kasar dan tidak lapuk dengan goresan permukaan yang sangat kecil rentang nilai RQDdari 85 menjadi 95 dan tes laboratorium terhadap sampel batuan utuh memberikan rata-rata uniaksial kekuatan tekan 170 MPa Arah tegangan utama yang vertikal dan horizontal dan besarnya tegangan utama horisontaladalah sekitar 15 kali dari tegangan utama vertikal Massa batuan hampirlembab tetapi tidak ada bukti dari aliran air

Nilai numerik RQD digunakan secara langsung dalam perhitungan Q dan untuk batu inimassa nilai rata-rata dari 90 akan digunakan Tabel 62 menunjukkan bahwa selama dua set bersamaset bersama nomor Yoh = 4 Untuk sendi kasar atau tidak teratur yang bergelombang Tabel 63memberikan sejumlah kekasaran bersama Jr = 3 Tabel 64 memberikan nomor perubahan bersama Ja= 10 untuk dinding bersama berubah dengan pewarnaan permukaan saja Tabel 65 menunjukkan bahwa untuk

penggalian dengan inflow kecil faktor air bersama reduksi Jw = 10 Untuk kedalamanbawah permukaan 2100 m stres overburden akan mencapai sekitar 57 MPa dan dihal ini stres prinsipal utama 1048696 1 = 85 MPa Karena kuat tekan uniaksialdari norite ini sekitar 170 MPa ini memberikan rasio 1048696 c 1048696 1 = 2 Tabel 66 menunjukkanbahwa untuk batu yang kompeten dengan masalah tekanan rock ini nilai 1048696 c 1048696 1 dapat diharapkan untukmenghasilkan kondisi batuan meledak berat dan bahwa nilai SRF harus terletak antara 10 dan20 Sebuah nilai SRF = 15 akan diasumsikan untuk perhitungan ini Menggunakan nilai-nilai ini memberikan

Dalam berhubungan dengan nilai Q indeks untuk stabilitas dan persyaratan dukunganpenggalian bawah tanah Barton et al (1974) mendefinisikan parameter tambahan yang merekadisebut Dimensi Setara De penggalian Dimensi ini diperoleh denganmembagi rentang ketinggian diameter atau dinding penggalian dengan kuantitas yang disebutPenggalian Dukungan Rasio ESR Oleh karena itu

Nilai ESR berhubungan dengan tujuan penggunaan penggalian dan tingkatkeamanan yang dituntut dari sistem pendukung dipasang untuk menjaga stabilitaspenggalian Barton et al (1974) menunjukkan nilai-nilai berikutPenggalian kategori ESRSebuah bukaan tambang sementara 3-5B bukaan tambang Permanen terowongan air untuk pembangkit listrik tenaga air (termasuk tinggiTekanan penstocks) pilot terowongan drift dan judul untuk penggalian besar16

C Penyimpanan kamar instalasi pengolahan air jalan kecil dan terowongan kereta api gelombangruang terowongan akses13D Daya stasiun jalan utama dan terowongan kereta api pertahanan sipil ruangPortal persimpangan10E stasiun tenaga nuklir bawah tanah stasiun kereta api olahraga dan masyarakatfasilitas pabrik

Stasiun crusher dibahas sebelumnya jatuh ke dalam kategori bukaan tambang permanendan diberikan sebuah dukungan penggalian ESR rasio = 16 Oleh karena itu untuk rentang penggalian15 m dimensi setara De = 1516 = 94Dimensi setara De diplot terhadap nilai Q digunakan untuk menentukan nomorkategori dukungan dalam grafik yang diterbitkan di koran asli oleh Barton et al (1974)Bagan ini baru-baru ini telah diperbarui oleh Grimstad dan Barton (1993) untuk mencerminkanmeningkatnya penggunaan serat baja diperkuat shotcrete dalam mendukung penggalian bawah tanah

Gambar 3 direproduksi dari grafik diperbaruiDari Gambar 3 nilai dari De 94 dan nilai Q sebesar 45 tempat ini penggalian crusherdalam kategori (4) yang membutuhkan pola rockbolts (spasi pada 23 m) dan 40 sampai 50 mmdari shotcrete lipatKarena ringan sampai kondisi meledak heavy rock yang diantisipasi mungkinbijaksana untuk destress batu di dinding ruang crusher ini Hal ini dicapai denganmenggunakan peledakan produksi yang relatif berat untuk menggali ruangan dan menghilangkanpeledakan halus biasanya digunakan untuk memangkas dinding akhir dari penggalian sepertiunderground pembangkit tenaga listrik pada kedalaman dangkal Perhatian dianjurkan dalam penggunaandestress peledakan dan untuk aplikasi kritis mungkin disarankan untuk mencari nasihat dari suatupeledakan spesialis sebelum memulai tindakan iniLoslashset (1992) menunjukkan bahwa untuk batuan dengan 4 ltQ lt30 kerusakan peledakan akan menghasilkanpenciptaan sendi baru dengan pengurangan lokal konsekuen dalam nilai Q untuk batusekitar penggalian Dia menyarankan bahwa hal ini dapat dipertanggungjawabkan dengan mengurangiNilai RQD atas ledakan itu merusak zonaDengan asumsi bahwa nilai RQD untuk batu Destressed sekitar ruang crusher tetessampai 50 nilai yang dihasilkan dari Q = 29 Dari Gambar 3 ini nilai Q untuk yang setaradimensi De dari 94 menempatkan penggalian hanya di dalam kategori (5) yang mengharuskanrockbolts sekitar 2 m jarak dan lapisan tebal 50 mm dari serat baja diperkuatshotcreteBarton et al (1980) memberikan informasi tambahan mengenai panjang baut batuan maksimumdidukung rentang dan tekanan atap dukungan untuk melengkapi dukunganrekomendasi yang diterbitkan di koran 1974 aslinyaThe L Panjang rockbolts dapat diperkirakan dari B lebar penggalian danPenggalian Dukungan Rasio ESR

Menggunakan sistem klasifikasi massa batuanDua klasifikasi batuan yang paling banyak digunakan massa RMR Bieniawski ini (1976 1989)dan Barton et al Q (1974) Kedua metode menggabungkan geologi geometri dandesain engineering parameter dalam mencapai nilai kuantitatif massa batuan mereka

kualitas Kesamaan antara RMR dan Q berasal dari penggunaan identik atau sangat yang sama parameter dalam menghitung massa batuan penilaian kualitas akhir Perbedaanantara sistem terletak pada bobot yang berbeda diberikan kepada parameter yang sama dan dalampenggunaan parameter yang berbeda dalam satu atau skema lainnyaRMR menggunakan kuat tekan langsung sementara Q hanya mempertimbangkan kekuatan yang berkaitan dalamin situ stres dalam batuan yang kompeten Kedua skema berurusan dengan geologi dan geometrimassa batuan tetapi dalam cara yang sedikit berbeda Keduanya menganggap tanah dan keduanya termasukbeberapa komponen kekuatan batuan materi Beberapa estimasi orientasi dapatdimasukkan ke Q menggunakan pedoman yang disajikan oleh Barton et al (1974) Jr parameterdan Ja harus berhubungan dengan permukaan yang paling mungkin untuk memungkinkan kegagalan untuk memulai The terbesarPerbedaan antara kedua sistem adalah kurangnya parameter stres dalam sistem RMRBila menggunakan salah satu dari metode ini dua pendekatan yang dapat diambil Salah satunya adalah untuk mengevaluasimassa batuan khusus untuk parameter termasuk dalam metode klasifikasi yang lainadalah untuk secara akurat ciri massa batuan dan kemudian atribut peringkat parameter di kemudianwaktu Metode terakhir ini dianjurkan karena memberikan penjelasan lengkap dan lengkapmassa batuan yang dapat dengan mudah diterjemahkan ke dalam klasifikasi baik indeks Jika ratingnilai sendiri telah direkam selama pemetaan itu akan hampir mustahil untuk membawakeluar penelitian verifikasiDalam banyak kasus adalah tepat untuk memberikan rentang nilai untuk setiap parameter dalam massa batuanklasifikasi dan untuk mengevaluasi signifikansi dari hasil akhir Sebuah contoh dari hal iniPendekatan diberikan pada Gambar 4 yang direproduksi dari catatan lapangan disiapkan oleh Dr NBarton on proyek Dalam kasus ini massa batuan kering dan mengacu kepadaMedium kondisi stres (Tabel 66K) dan karenanya Jw = 10 dan SRF = 10

Histogrammenunjukkan variasi dalam RQD Yoh Jr dan Ja sepanjang adit eksplorasi dipetakan yangdisajikan dalam gambar ini Nilai rata-rata Q = 89 dan kisaran perkiraan Q adalah17 ltQ lt20 Nilai rata-rata Q dapat digunakan dalam memilih sebuah sistem dukungan dasarsedangkan kisaran memberikan indikasi kemungkinan penyesuaian yang akan diperlukan untukmemenuhi kondisi yang berbeda ditemui selama konstruksiContoh lebih lanjut dari pendekatan ini diberikan dalam kertas oleh Barton et al (1992) yang bersangkutandengan desain ruang 62 m rentang olahraga bawah tanah di jointed gneiss Histogramsemua parameter input untuk sistem Q disajikan dan dianalisis untuk menentukannilai rata-rata tertimbang dari QCarter (1992) telah mengadopsi pendekatan yang sama tetapi diperluas analisis untuk menyertakanderivasi dari fungsi distribusi probabilitas dan perhitungan probabilitasKegagalan dalam diskusi pada stabilitas pilar mahkota permukaan di tambang logam ditinggalkanSepanjang bab ini telah menyarankan bahwa pengguna klasifikasi massa batuanSkema harus memeriksa bahwa versi terbaru sedang digunakan Hal ini juga perlu diingat bahwapenggunaan dua massa batuan samping skema klasifikasi berdampingan disarankan

Perlu dicatat bahwa Tabel 5 belum direvisi sejak tahun 1973 Dalam aplikasi pertambangan dan aplikasi teknik sipil baja yang diperkuat dengan serat shotcrete dapat dipertimbangkan untuk mengggantikan wire mesh dan shotcrete

Modifikasi RMR untuk pertambangan

Bieniawski (RMR) adalah sistem yang awalnya didasarkan pada sejarah kasusyang berasal dari teknik sipil Akibatnya industri pertambangan cenderung menganggap klasifikasi sebagai modifikasi konservatif dan beberapa telah diusulkan dalam memerintahkan untuk membuat klasifikasi yang lebih relevan untuk aplikasi pertambangan Sebuah ringkasan komprehensif dari modifikasi ini disusun oleh Bieniawski (1989)

Laubscher (1977 1984) Laubscher dan Taylor (1976) dan Laubscher dan Page (1990) telah menggambarkan sebuah Modifikasi sistem RMR untuk pertambangan Sistem MRMR mengambil nilai RMR dasar seperti yang didefinisikan oleh Bieniawski dan menyesuaikan untuk menjelaskan di situdan tegangan induksi perubahan stres dan efek peledakan dan pelapukan Seperangkat rekomendasi penyangga dikaitkan dengan nilai MRMR dalam menggunakan Sistem MRMR Laubscher yang harus diingat bahwa banyak riwayat kasus didasarkan berasal dari operasi caving Awalnya blok caving ditambang asbes di Afrika dibentuk sebagai dasar untuk modifikasi tetapi kemudian sejarah kasus lain dari seluruh dunia telah ditambahkan ke database

Cummings et al (1982) dan Kendorski et al (1983) juga telah memodifikasi klasifikasi RMR Bieniawski ini untuk menghasilkan sistem MBR (dimodifikasi dasar RMR) untuk pertambangan sistem ini dikembangkan untuk operasi caving blok di Amerika Serikat Ini melibatkan penggunaan rating yang berbeda untuk sebagai parameter yang digunakan untuk menentukan nilai RMR danpenyesuaian selanjutnya dari nilai MBR yang dihasilkan untuk memungkinkan kerusakan ledakan induksi tekanan fitur struktural jarak dari depan gua dan ukuran blok caving Penyangga yang diRekomendasi disajikan untuk drift yang terisolasi atau pengembangan serta untuk penyangga akhir dari interseksen dan drift

indeks Kualitas Batuan terowongan Q

berdasarkan evaluasi sejumlah kasus penggalian tanah Barton et al (1974) dari Institut Geoteknik Norwegia mengusulkan Tunnelling Kualitas Index (Q) untuk penentuan karakteristik massa batuan danperalatan penyangga terowongan Nilai numerik dari indeks Q bervariasi

berdasarkan skala logaritma dari 0001 sampai maksimum 1000 dan didefinisikan oleh

Dimana

RQD adalah Rock Quality Designation

Jn adalah jumlah set kekar

Jr adalah nilai kekasaran kekar

Ja adalah nilai alterasi kekar

Jw adalah faktor air tanah

SRF adalah faktor berkurangnya tegangan

Dalam menjelaskan arti dari parameter yang digunakan untuk menentukan nilai Q Barton et al (1974) menawarkan komentar berikut

Quotient pertama (RQD Jn) yang merepresentasikan struktur massa batuan adalah ukuran kasar dari ukuran blok atau partikel dengan dua nilai ekstrim (10005 dan 1020) berbeda dengan faktor 400 Jika hasil bagi ditafsirkan dalam satuan sentimeter ukuran partikel yang ekstrim dari 200 sampai 05 cm yang dianggap kasar tapi sudah cukup menjadi perkiraan realistis Mungkin blok terbesar harus beberapa kali dari ukuran ini danukuran terkecil kurang dari setengah ukuran fragmen (kecuali tanah liat)

Quotient kedua (Jr Ja) merupakan karakteristik kekasaran dan gesekan daridinding kekar atau bahan pengisi Quotient ini diperberat oleh bahan kasardalam kontak langsung Hal ini diharapkan bahwa permukaan tersebut akan mendekati kekuatan puncak bahwa itu akan melebarkan kuat ketika bergeser dan

karena itu akan menguntungkan bagi stabilitas terowongan

Ketika kekar batuan memiliki lapisan mineral tanah liat tipis dan pengisi kekuatan berkurang secara signifikan Namun demikian kontak dinding batuan setelah pergerakan geser kecil terjadi mungkin menjadi faktor yang sangat penting untuk melindungi penggalian dari kegagalan

Dimana tidak ada kontak dinding batuan yang ada kondisi sangat tidak menguntungkan untuk stabilitas terowongan sudut gesekan (diberikan dalam Tabel 6) adalah sedikit berada di bawah nilai sisa kekuatan untuk tanah liat dan kemungkinan faktanya bahwa material perekat dan pengisi tanah liat mungkin cenderung terkonsolidasi selama terjadi pergeseran setidaknya jika ada konsolidasi normal atau jika pelunakan dan pembengkakan telah terjadi Tekanan pembengkakan montmorilonit mungkin juga menjadi faktor di sini

Quotient ketiga (Jw SRF) terdiri dari dua parameter tekanan SRF adalah ukuran dari 1) kehilangan beban dalam penggalian melalui zona geser dan bantalan batuan liat 2) tekanan batuan dalam batu yang kompeten dan 3) beban squeezing dalam batuan plastic yang tidak kompeten Hal ini dapat dianggap sebagai parameter tekanan total Parameter Jw adalah ukuran dari tekanan air yang memiliki efek buruk pada kekuatan geser kekar akibat pengurangandalam tegangan normal efektif Air mungkin di samping itu menyebabkan pelunakan dan kemungkinan terjadinya outwash (erosi) dalam kasus tanah liat yang dipenuhi kekar Telah terbukti tidak mungkin untuk menggabungkan kedua parameter dalam hal antar-blok tegangan efektif karena paradoks dari nilai yang tinggi dari tegangan normal efektif kadang-kadang menandakan kondisi yang kurang stabil daripada nilai yang rendah meskipun kekuatan geser yang lebih tinggi Quotient (Jw SRF) adalah Faktor empiris rumit yang menggambarkan tekanan aktif

Tampaknya bahwa kualitas batuan tunneling Q sekarang dapat dianggap sebagai fungsi hanyadari tiga parameter yaitu ukuran kekasaran dari

Tidak diragukan lagi ada beberapa parameter lainnya yang dapat ditambahkan untuk meningkatkan akurasi dari sistem klasifikasi Salah satunya akan menjadi orientasi bersamaMeskipun banyak catatan kasus termasuk informasi yang diperlukan pada strukturorientasi dalam kaitannya dengan sumbu penggalian itu bukan merupakan parameter penting yang mungkin diharapkan Bagian dari alasan untuk ini mungkin bahwa orientasi berbagai jenis penggalian dapat dan biasanya adalah disesuaikan untuk menghindari efek maksimum dari kekar utama tidak memiliki orientasi yang baik Namun pilihan ini tidak tersedia dalam kasus terowongan dan lebih dari setengah catatan kasus ini berada dalam ikategori ini Parameter Jn Jr dan Ja tampaknya memainkan peran yang lebih penting daripada orientasi karena jumlah set kekar menentukan derajat kebebasan untuk gerakan blok (jika ada) dan karakteristik gesekan dan dilational dapat bervariasi lebih dari komponen turun-dip gravitasi dari kekar yang tidak memiliki orientasi yang baik Jika orientasi kekar telah dimasukkan klasifikasi akan menjadi kurang umum dan kesimpelannya akan hilang

Tabel 6 (Setelah Barton et al 1974) memberikan klasifikasi parameter individu digunakan untuk memperoleh Kualitas tunnelling Indeks Q untuk massa batuan

penggunaan tabel 6 diilustrasikan dalam contoh berikut sebuah ruang 15 m rentang crusher untuk tambang bawah tanah yang akan digali dalam norite pada kedalaman 2100 m di bawah permukaan Massa batuan berisi dua set mengendalikan stabilitas kekar Kekar ini bergelombang kasar dan tidak lapuk dengan goresan permukaan yang sangat kecil rentang nilai RQDdari 85 menjadi 95 dan tes laboratorium terhadap sampel batuan utuh memberikan rata-rata uniaksial kekuatan tekan 170 MPa Arah tegangan utama yang vertikal dan horizontal dan besarnya tegangan utama horisontaladalah sekitar 15 kali dari tegangan utama vertikal Massa batuan hampirlembab tetapi tidak ada bukti dari aliran air

Nilai numerik RQD digunakan secara langsung dalam perhitungan Q dan untuk batu inimassa nilai rata-rata dari 90 akan digunakan Tabel 62 menunjukkan bahwa selama dua set bersamaset bersama nomor Yoh = 4 Untuk sendi kasar atau tidak teratur yang bergelombang Tabel 63memberikan sejumlah kekasaran bersama Jr = 3 Tabel 64 memberikan nomor perubahan bersama Ja= 10 untuk dinding bersama berubah dengan pewarnaan permukaan saja Tabel 65 menunjukkan bahwa untuk

penggalian dengan inflow kecil faktor air bersama reduksi Jw = 10 Untuk kedalamanbawah permukaan 2100 m stres overburden akan mencapai sekitar 57 MPa dan dihal ini stres prinsipal utama 1048696 1 = 85 MPa Karena kuat tekan uniaksialdari norite ini sekitar 170 MPa ini memberikan rasio 1048696 c 1048696 1 = 2 Tabel 66 menunjukkanbahwa untuk batu yang kompeten dengan masalah tekanan rock ini nilai 1048696 c 1048696 1 dapat diharapkan untukmenghasilkan kondisi batuan meledak berat dan bahwa nilai SRF harus terletak antara 10 dan20 Sebuah nilai SRF = 15 akan diasumsikan untuk perhitungan ini Menggunakan nilai-nilai ini memberikan

Dalam berhubungan dengan nilai Q indeks untuk stabilitas dan persyaratan dukunganpenggalian bawah tanah Barton et al (1974) mendefinisikan parameter tambahan yang merekadisebut Dimensi Setara De penggalian Dimensi ini diperoleh denganmembagi rentang ketinggian diameter atau dinding penggalian dengan kuantitas yang disebutPenggalian Dukungan Rasio ESR Oleh karena itu

Nilai ESR berhubungan dengan tujuan penggunaan penggalian dan tingkatkeamanan yang dituntut dari sistem pendukung dipasang untuk menjaga stabilitaspenggalian Barton et al (1974) menunjukkan nilai-nilai berikutPenggalian kategori ESRSebuah bukaan tambang sementara 3-5B bukaan tambang Permanen terowongan air untuk pembangkit listrik tenaga air (termasuk tinggiTekanan penstocks) pilot terowongan drift dan judul untuk penggalian besar16

C Penyimpanan kamar instalasi pengolahan air jalan kecil dan terowongan kereta api gelombangruang terowongan akses13D Daya stasiun jalan utama dan terowongan kereta api pertahanan sipil ruangPortal persimpangan10E stasiun tenaga nuklir bawah tanah stasiun kereta api olahraga dan masyarakatfasilitas pabrik

Stasiun crusher dibahas sebelumnya jatuh ke dalam kategori bukaan tambang permanendan diberikan sebuah dukungan penggalian ESR rasio = 16 Oleh karena itu untuk rentang penggalian15 m dimensi setara De = 1516 = 94Dimensi setara De diplot terhadap nilai Q digunakan untuk menentukan nomorkategori dukungan dalam grafik yang diterbitkan di koran asli oleh Barton et al (1974)Bagan ini baru-baru ini telah diperbarui oleh Grimstad dan Barton (1993) untuk mencerminkanmeningkatnya penggunaan serat baja diperkuat shotcrete dalam mendukung penggalian bawah tanah

Gambar 3 direproduksi dari grafik diperbaruiDari Gambar 3 nilai dari De 94 dan nilai Q sebesar 45 tempat ini penggalian crusherdalam kategori (4) yang membutuhkan pola rockbolts (spasi pada 23 m) dan 40 sampai 50 mmdari shotcrete lipatKarena ringan sampai kondisi meledak heavy rock yang diantisipasi mungkinbijaksana untuk destress batu di dinding ruang crusher ini Hal ini dicapai denganmenggunakan peledakan produksi yang relatif berat untuk menggali ruangan dan menghilangkanpeledakan halus biasanya digunakan untuk memangkas dinding akhir dari penggalian sepertiunderground pembangkit tenaga listrik pada kedalaman dangkal Perhatian dianjurkan dalam penggunaandestress peledakan dan untuk aplikasi kritis mungkin disarankan untuk mencari nasihat dari suatupeledakan spesialis sebelum memulai tindakan iniLoslashset (1992) menunjukkan bahwa untuk batuan dengan 4 ltQ lt30 kerusakan peledakan akan menghasilkanpenciptaan sendi baru dengan pengurangan lokal konsekuen dalam nilai Q untuk batusekitar penggalian Dia menyarankan bahwa hal ini dapat dipertanggungjawabkan dengan mengurangiNilai RQD atas ledakan itu merusak zonaDengan asumsi bahwa nilai RQD untuk batu Destressed sekitar ruang crusher tetessampai 50 nilai yang dihasilkan dari Q = 29 Dari Gambar 3 ini nilai Q untuk yang setaradimensi De dari 94 menempatkan penggalian hanya di dalam kategori (5) yang mengharuskanrockbolts sekitar 2 m jarak dan lapisan tebal 50 mm dari serat baja diperkuatshotcreteBarton et al (1980) memberikan informasi tambahan mengenai panjang baut batuan maksimumdidukung rentang dan tekanan atap dukungan untuk melengkapi dukunganrekomendasi yang diterbitkan di koran 1974 aslinyaThe L Panjang rockbolts dapat diperkirakan dari B lebar penggalian danPenggalian Dukungan Rasio ESR

Menggunakan sistem klasifikasi massa batuanDua klasifikasi batuan yang paling banyak digunakan massa RMR Bieniawski ini (1976 1989)dan Barton et al Q (1974) Kedua metode menggabungkan geologi geometri dandesain engineering parameter dalam mencapai nilai kuantitatif massa batuan mereka

kualitas Kesamaan antara RMR dan Q berasal dari penggunaan identik atau sangat yang sama parameter dalam menghitung massa batuan penilaian kualitas akhir Perbedaanantara sistem terletak pada bobot yang berbeda diberikan kepada parameter yang sama dan dalampenggunaan parameter yang berbeda dalam satu atau skema lainnyaRMR menggunakan kuat tekan langsung sementara Q hanya mempertimbangkan kekuatan yang berkaitan dalamin situ stres dalam batuan yang kompeten Kedua skema berurusan dengan geologi dan geometrimassa batuan tetapi dalam cara yang sedikit berbeda Keduanya menganggap tanah dan keduanya termasukbeberapa komponen kekuatan batuan materi Beberapa estimasi orientasi dapatdimasukkan ke Q menggunakan pedoman yang disajikan oleh Barton et al (1974) Jr parameterdan Ja harus berhubungan dengan permukaan yang paling mungkin untuk memungkinkan kegagalan untuk memulai The terbesarPerbedaan antara kedua sistem adalah kurangnya parameter stres dalam sistem RMRBila menggunakan salah satu dari metode ini dua pendekatan yang dapat diambil Salah satunya adalah untuk mengevaluasimassa batuan khusus untuk parameter termasuk dalam metode klasifikasi yang lainadalah untuk secara akurat ciri massa batuan dan kemudian atribut peringkat parameter di kemudianwaktu Metode terakhir ini dianjurkan karena memberikan penjelasan lengkap dan lengkapmassa batuan yang dapat dengan mudah diterjemahkan ke dalam klasifikasi baik indeks Jika ratingnilai sendiri telah direkam selama pemetaan itu akan hampir mustahil untuk membawakeluar penelitian verifikasiDalam banyak kasus adalah tepat untuk memberikan rentang nilai untuk setiap parameter dalam massa batuanklasifikasi dan untuk mengevaluasi signifikansi dari hasil akhir Sebuah contoh dari hal iniPendekatan diberikan pada Gambar 4 yang direproduksi dari catatan lapangan disiapkan oleh Dr NBarton on proyek Dalam kasus ini massa batuan kering dan mengacu kepadaMedium kondisi stres (Tabel 66K) dan karenanya Jw = 10 dan SRF = 10

Histogrammenunjukkan variasi dalam RQD Yoh Jr dan Ja sepanjang adit eksplorasi dipetakan yangdisajikan dalam gambar ini Nilai rata-rata Q = 89 dan kisaran perkiraan Q adalah17 ltQ lt20 Nilai rata-rata Q dapat digunakan dalam memilih sebuah sistem dukungan dasarsedangkan kisaran memberikan indikasi kemungkinan penyesuaian yang akan diperlukan untukmemenuhi kondisi yang berbeda ditemui selama konstruksiContoh lebih lanjut dari pendekatan ini diberikan dalam kertas oleh Barton et al (1992) yang bersangkutandengan desain ruang 62 m rentang olahraga bawah tanah di jointed gneiss Histogramsemua parameter input untuk sistem Q disajikan dan dianalisis untuk menentukannilai rata-rata tertimbang dari QCarter (1992) telah mengadopsi pendekatan yang sama tetapi diperluas analisis untuk menyertakanderivasi dari fungsi distribusi probabilitas dan perhitungan probabilitasKegagalan dalam diskusi pada stabilitas pilar mahkota permukaan di tambang logam ditinggalkanSepanjang bab ini telah menyarankan bahwa pengguna klasifikasi massa batuanSkema harus memeriksa bahwa versi terbaru sedang digunakan Hal ini juga perlu diingat bahwapenggunaan dua massa batuan samping skema klasifikasi berdampingan disarankan

berdasarkan skala logaritma dari 0001 sampai maksimum 1000 dan didefinisikan oleh

Dimana

RQD adalah Rock Quality Designation

Jn adalah jumlah set kekar

Jr adalah nilai kekasaran kekar

Ja adalah nilai alterasi kekar

Jw adalah faktor air tanah

SRF adalah faktor berkurangnya tegangan

Dalam menjelaskan arti dari parameter yang digunakan untuk menentukan nilai Q Barton et al (1974) menawarkan komentar berikut

Quotient pertama (RQD Jn) yang merepresentasikan struktur massa batuan adalah ukuran kasar dari ukuran blok atau partikel dengan dua nilai ekstrim (10005 dan 1020) berbeda dengan faktor 400 Jika hasil bagi ditafsirkan dalam satuan sentimeter ukuran partikel yang ekstrim dari 200 sampai 05 cm yang dianggap kasar tapi sudah cukup menjadi perkiraan realistis Mungkin blok terbesar harus beberapa kali dari ukuran ini danukuran terkecil kurang dari setengah ukuran fragmen (kecuali tanah liat)

Quotient kedua (Jr Ja) merupakan karakteristik kekasaran dan gesekan daridinding kekar atau bahan pengisi Quotient ini diperberat oleh bahan kasardalam kontak langsung Hal ini diharapkan bahwa permukaan tersebut akan mendekati kekuatan puncak bahwa itu akan melebarkan kuat ketika bergeser dan

karena itu akan menguntungkan bagi stabilitas terowongan

Ketika kekar batuan memiliki lapisan mineral tanah liat tipis dan pengisi kekuatan berkurang secara signifikan Namun demikian kontak dinding batuan setelah pergerakan geser kecil terjadi mungkin menjadi faktor yang sangat penting untuk melindungi penggalian dari kegagalan

Dimana tidak ada kontak dinding batuan yang ada kondisi sangat tidak menguntungkan untuk stabilitas terowongan sudut gesekan (diberikan dalam Tabel 6) adalah sedikit berada di bawah nilai sisa kekuatan untuk tanah liat dan kemungkinan faktanya bahwa material perekat dan pengisi tanah liat mungkin cenderung terkonsolidasi selama terjadi pergeseran setidaknya jika ada konsolidasi normal atau jika pelunakan dan pembengkakan telah terjadi Tekanan pembengkakan montmorilonit mungkin juga menjadi faktor di sini

Quotient ketiga (Jw SRF) terdiri dari dua parameter tekanan SRF adalah ukuran dari 1) kehilangan beban dalam penggalian melalui zona geser dan bantalan batuan liat 2) tekanan batuan dalam batu yang kompeten dan 3) beban squeezing dalam batuan plastic yang tidak kompeten Hal ini dapat dianggap sebagai parameter tekanan total Parameter Jw adalah ukuran dari tekanan air yang memiliki efek buruk pada kekuatan geser kekar akibat pengurangandalam tegangan normal efektif Air mungkin di samping itu menyebabkan pelunakan dan kemungkinan terjadinya outwash (erosi) dalam kasus tanah liat yang dipenuhi kekar Telah terbukti tidak mungkin untuk menggabungkan kedua parameter dalam hal antar-blok tegangan efektif karena paradoks dari nilai yang tinggi dari tegangan normal efektif kadang-kadang menandakan kondisi yang kurang stabil daripada nilai yang rendah meskipun kekuatan geser yang lebih tinggi Quotient (Jw SRF) adalah Faktor empiris rumit yang menggambarkan tekanan aktif

Tampaknya bahwa kualitas batuan tunneling Q sekarang dapat dianggap sebagai fungsi hanyadari tiga parameter yaitu ukuran kekasaran dari

Tidak diragukan lagi ada beberapa parameter lainnya yang dapat ditambahkan untuk meningkatkan akurasi dari sistem klasifikasi Salah satunya akan menjadi orientasi bersamaMeskipun banyak catatan kasus termasuk informasi yang diperlukan pada strukturorientasi dalam kaitannya dengan sumbu penggalian itu bukan merupakan parameter penting yang mungkin diharapkan Bagian dari alasan untuk ini mungkin bahwa orientasi berbagai jenis penggalian dapat dan biasanya adalah disesuaikan untuk menghindari efek maksimum dari kekar utama tidak memiliki orientasi yang baik Namun pilihan ini tidak tersedia dalam kasus terowongan dan lebih dari setengah catatan kasus ini berada dalam ikategori ini Parameter Jn Jr dan Ja tampaknya memainkan peran yang lebih penting daripada orientasi karena jumlah set kekar menentukan derajat kebebasan untuk gerakan blok (jika ada) dan karakteristik gesekan dan dilational dapat bervariasi lebih dari komponen turun-dip gravitasi dari kekar yang tidak memiliki orientasi yang baik Jika orientasi kekar telah dimasukkan klasifikasi akan menjadi kurang umum dan kesimpelannya akan hilang

Tabel 6 (Setelah Barton et al 1974) memberikan klasifikasi parameter individu digunakan untuk memperoleh Kualitas tunnelling Indeks Q untuk massa batuan

penggunaan tabel 6 diilustrasikan dalam contoh berikut sebuah ruang 15 m rentang crusher untuk tambang bawah tanah yang akan digali dalam norite pada kedalaman 2100 m di bawah permukaan Massa batuan berisi dua set mengendalikan stabilitas kekar Kekar ini bergelombang kasar dan tidak lapuk dengan goresan permukaan yang sangat kecil rentang nilai RQDdari 85 menjadi 95 dan tes laboratorium terhadap sampel batuan utuh memberikan rata-rata uniaksial kekuatan tekan 170 MPa Arah tegangan utama yang vertikal dan horizontal dan besarnya tegangan utama horisontaladalah sekitar 15 kali dari tegangan utama vertikal Massa batuan hampirlembab tetapi tidak ada bukti dari aliran air

Nilai numerik RQD digunakan secara langsung dalam perhitungan Q dan untuk batu inimassa nilai rata-rata dari 90 akan digunakan Tabel 62 menunjukkan bahwa selama dua set bersamaset bersama nomor Yoh = 4 Untuk sendi kasar atau tidak teratur yang bergelombang Tabel 63memberikan sejumlah kekasaran bersama Jr = 3 Tabel 64 memberikan nomor perubahan bersama Ja= 10 untuk dinding bersama berubah dengan pewarnaan permukaan saja Tabel 65 menunjukkan bahwa untuk

penggalian dengan inflow kecil faktor air bersama reduksi Jw = 10 Untuk kedalamanbawah permukaan 2100 m stres overburden akan mencapai sekitar 57 MPa dan dihal ini stres prinsipal utama 1048696 1 = 85 MPa Karena kuat tekan uniaksialdari norite ini sekitar 170 MPa ini memberikan rasio 1048696 c 1048696 1 = 2 Tabel 66 menunjukkanbahwa untuk batu yang kompeten dengan masalah tekanan rock ini nilai 1048696 c 1048696 1 dapat diharapkan untukmenghasilkan kondisi batuan meledak berat dan bahwa nilai SRF harus terletak antara 10 dan20 Sebuah nilai SRF = 15 akan diasumsikan untuk perhitungan ini Menggunakan nilai-nilai ini memberikan

Dalam berhubungan dengan nilai Q indeks untuk stabilitas dan persyaratan dukunganpenggalian bawah tanah Barton et al (1974) mendefinisikan parameter tambahan yang merekadisebut Dimensi Setara De penggalian Dimensi ini diperoleh denganmembagi rentang ketinggian diameter atau dinding penggalian dengan kuantitas yang disebutPenggalian Dukungan Rasio ESR Oleh karena itu

Nilai ESR berhubungan dengan tujuan penggunaan penggalian dan tingkatkeamanan yang dituntut dari sistem pendukung dipasang untuk menjaga stabilitaspenggalian Barton et al (1974) menunjukkan nilai-nilai berikutPenggalian kategori ESRSebuah bukaan tambang sementara 3-5B bukaan tambang Permanen terowongan air untuk pembangkit listrik tenaga air (termasuk tinggiTekanan penstocks) pilot terowongan drift dan judul untuk penggalian besar16

C Penyimpanan kamar instalasi pengolahan air jalan kecil dan terowongan kereta api gelombangruang terowongan akses13D Daya stasiun jalan utama dan terowongan kereta api pertahanan sipil ruangPortal persimpangan10E stasiun tenaga nuklir bawah tanah stasiun kereta api olahraga dan masyarakatfasilitas pabrik

Stasiun crusher dibahas sebelumnya jatuh ke dalam kategori bukaan tambang permanendan diberikan sebuah dukungan penggalian ESR rasio = 16 Oleh karena itu untuk rentang penggalian15 m dimensi setara De = 1516 = 94Dimensi setara De diplot terhadap nilai Q digunakan untuk menentukan nomorkategori dukungan dalam grafik yang diterbitkan di koran asli oleh Barton et al (1974)Bagan ini baru-baru ini telah diperbarui oleh Grimstad dan Barton (1993) untuk mencerminkanmeningkatnya penggunaan serat baja diperkuat shotcrete dalam mendukung penggalian bawah tanah

Gambar 3 direproduksi dari grafik diperbaruiDari Gambar 3 nilai dari De 94 dan nilai Q sebesar 45 tempat ini penggalian crusherdalam kategori (4) yang membutuhkan pola rockbolts (spasi pada 23 m) dan 40 sampai 50 mmdari shotcrete lipatKarena ringan sampai kondisi meledak heavy rock yang diantisipasi mungkinbijaksana untuk destress batu di dinding ruang crusher ini Hal ini dicapai denganmenggunakan peledakan produksi yang relatif berat untuk menggali ruangan dan menghilangkanpeledakan halus biasanya digunakan untuk memangkas dinding akhir dari penggalian sepertiunderground pembangkit tenaga listrik pada kedalaman dangkal Perhatian dianjurkan dalam penggunaandestress peledakan dan untuk aplikasi kritis mungkin disarankan untuk mencari nasihat dari suatupeledakan spesialis sebelum memulai tindakan iniLoslashset (1992) menunjukkan bahwa untuk batuan dengan 4 ltQ lt30 kerusakan peledakan akan menghasilkanpenciptaan sendi baru dengan pengurangan lokal konsekuen dalam nilai Q untuk batusekitar penggalian Dia menyarankan bahwa hal ini dapat dipertanggungjawabkan dengan mengurangiNilai RQD atas ledakan itu merusak zonaDengan asumsi bahwa nilai RQD untuk batu Destressed sekitar ruang crusher tetessampai 50 nilai yang dihasilkan dari Q = 29 Dari Gambar 3 ini nilai Q untuk yang setaradimensi De dari 94 menempatkan penggalian hanya di dalam kategori (5) yang mengharuskanrockbolts sekitar 2 m jarak dan lapisan tebal 50 mm dari serat baja diperkuatshotcreteBarton et al (1980) memberikan informasi tambahan mengenai panjang baut batuan maksimumdidukung rentang dan tekanan atap dukungan untuk melengkapi dukunganrekomendasi yang diterbitkan di koran 1974 aslinyaThe L Panjang rockbolts dapat diperkirakan dari B lebar penggalian danPenggalian Dukungan Rasio ESR

Menggunakan sistem klasifikasi massa batuanDua klasifikasi batuan yang paling banyak digunakan massa RMR Bieniawski ini (1976 1989)dan Barton et al Q (1974) Kedua metode menggabungkan geologi geometri dandesain engineering parameter dalam mencapai nilai kuantitatif massa batuan mereka

kualitas Kesamaan antara RMR dan Q berasal dari penggunaan identik atau sangat yang sama parameter dalam menghitung massa batuan penilaian kualitas akhir Perbedaanantara sistem terletak pada bobot yang berbeda diberikan kepada parameter yang sama dan dalampenggunaan parameter yang berbeda dalam satu atau skema lainnyaRMR menggunakan kuat tekan langsung sementara Q hanya mempertimbangkan kekuatan yang berkaitan dalamin situ stres dalam batuan yang kompeten Kedua skema berurusan dengan geologi dan geometrimassa batuan tetapi dalam cara yang sedikit berbeda Keduanya menganggap tanah dan keduanya termasukbeberapa komponen kekuatan batuan materi Beberapa estimasi orientasi dapatdimasukkan ke Q menggunakan pedoman yang disajikan oleh Barton et al (1974) Jr parameterdan Ja harus berhubungan dengan permukaan yang paling mungkin untuk memungkinkan kegagalan untuk memulai The terbesarPerbedaan antara kedua sistem adalah kurangnya parameter stres dalam sistem RMRBila menggunakan salah satu dari metode ini dua pendekatan yang dapat diambil Salah satunya adalah untuk mengevaluasimassa batuan khusus untuk parameter termasuk dalam metode klasifikasi yang lainadalah untuk secara akurat ciri massa batuan dan kemudian atribut peringkat parameter di kemudianwaktu Metode terakhir ini dianjurkan karena memberikan penjelasan lengkap dan lengkapmassa batuan yang dapat dengan mudah diterjemahkan ke dalam klasifikasi baik indeks Jika ratingnilai sendiri telah direkam selama pemetaan itu akan hampir mustahil untuk membawakeluar penelitian verifikasiDalam banyak kasus adalah tepat untuk memberikan rentang nilai untuk setiap parameter dalam massa batuanklasifikasi dan untuk mengevaluasi signifikansi dari hasil akhir Sebuah contoh dari hal iniPendekatan diberikan pada Gambar 4 yang direproduksi dari catatan lapangan disiapkan oleh Dr NBarton on proyek Dalam kasus ini massa batuan kering dan mengacu kepadaMedium kondisi stres (Tabel 66K) dan karenanya Jw = 10 dan SRF = 10

Histogrammenunjukkan variasi dalam RQD Yoh Jr dan Ja sepanjang adit eksplorasi dipetakan yangdisajikan dalam gambar ini Nilai rata-rata Q = 89 dan kisaran perkiraan Q adalah17 ltQ lt20 Nilai rata-rata Q dapat digunakan dalam memilih sebuah sistem dukungan dasarsedangkan kisaran memberikan indikasi kemungkinan penyesuaian yang akan diperlukan untukmemenuhi kondisi yang berbeda ditemui selama konstruksiContoh lebih lanjut dari pendekatan ini diberikan dalam kertas oleh Barton et al (1992) yang bersangkutandengan desain ruang 62 m rentang olahraga bawah tanah di jointed gneiss Histogramsemua parameter input untuk sistem Q disajikan dan dianalisis untuk menentukannilai rata-rata tertimbang dari QCarter (1992) telah mengadopsi pendekatan yang sama tetapi diperluas analisis untuk menyertakanderivasi dari fungsi distribusi probabilitas dan perhitungan probabilitasKegagalan dalam diskusi pada stabilitas pilar mahkota permukaan di tambang logam ditinggalkanSepanjang bab ini telah menyarankan bahwa pengguna klasifikasi massa batuanSkema harus memeriksa bahwa versi terbaru sedang digunakan Hal ini juga perlu diingat bahwapenggunaan dua massa batuan samping skema klasifikasi berdampingan disarankan

karena itu akan menguntungkan bagi stabilitas terowongan

Ketika kekar batuan memiliki lapisan mineral tanah liat tipis dan pengisi kekuatan berkurang secara signifikan Namun demikian kontak dinding batuan setelah pergerakan geser kecil terjadi mungkin menjadi faktor yang sangat penting untuk melindungi penggalian dari kegagalan

Dimana tidak ada kontak dinding batuan yang ada kondisi sangat tidak menguntungkan untuk stabilitas terowongan sudut gesekan (diberikan dalam Tabel 6) adalah sedikit berada di bawah nilai sisa kekuatan untuk tanah liat dan kemungkinan faktanya bahwa material perekat dan pengisi tanah liat mungkin cenderung terkonsolidasi selama terjadi pergeseran setidaknya jika ada konsolidasi normal atau jika pelunakan dan pembengkakan telah terjadi Tekanan pembengkakan montmorilonit mungkin juga menjadi faktor di sini

Quotient ketiga (Jw SRF) terdiri dari dua parameter tekanan SRF adalah ukuran dari 1) kehilangan beban dalam penggalian melalui zona geser dan bantalan batuan liat 2) tekanan batuan dalam batu yang kompeten dan 3) beban squeezing dalam batuan plastic yang tidak kompeten Hal ini dapat dianggap sebagai parameter tekanan total Parameter Jw adalah ukuran dari tekanan air yang memiliki efek buruk pada kekuatan geser kekar akibat pengurangandalam tegangan normal efektif Air mungkin di samping itu menyebabkan pelunakan dan kemungkinan terjadinya outwash (erosi) dalam kasus tanah liat yang dipenuhi kekar Telah terbukti tidak mungkin untuk menggabungkan kedua parameter dalam hal antar-blok tegangan efektif karena paradoks dari nilai yang tinggi dari tegangan normal efektif kadang-kadang menandakan kondisi yang kurang stabil daripada nilai yang rendah meskipun kekuatan geser yang lebih tinggi Quotient (Jw SRF) adalah Faktor empiris rumit yang menggambarkan tekanan aktif

Tampaknya bahwa kualitas batuan tunneling Q sekarang dapat dianggap sebagai fungsi hanyadari tiga parameter yaitu ukuran kekasaran dari

Tidak diragukan lagi ada beberapa parameter lainnya yang dapat ditambahkan untuk meningkatkan akurasi dari sistem klasifikasi Salah satunya akan menjadi orientasi bersamaMeskipun banyak catatan kasus termasuk informasi yang diperlukan pada strukturorientasi dalam kaitannya dengan sumbu penggalian itu bukan merupakan parameter penting yang mungkin diharapkan Bagian dari alasan untuk ini mungkin bahwa orientasi berbagai jenis penggalian dapat dan biasanya adalah disesuaikan untuk menghindari efek maksimum dari kekar utama tidak memiliki orientasi yang baik Namun pilihan ini tidak tersedia dalam kasus terowongan dan lebih dari setengah catatan kasus ini berada dalam ikategori ini Parameter Jn Jr dan Ja tampaknya memainkan peran yang lebih penting daripada orientasi karena jumlah set kekar menentukan derajat kebebasan untuk gerakan blok (jika ada) dan karakteristik gesekan dan dilational dapat bervariasi lebih dari komponen turun-dip gravitasi dari kekar yang tidak memiliki orientasi yang baik Jika orientasi kekar telah dimasukkan klasifikasi akan menjadi kurang umum dan kesimpelannya akan hilang

Tabel 6 (Setelah Barton et al 1974) memberikan klasifikasi parameter individu digunakan untuk memperoleh Kualitas tunnelling Indeks Q untuk massa batuan

penggunaan tabel 6 diilustrasikan dalam contoh berikut sebuah ruang 15 m rentang crusher untuk tambang bawah tanah yang akan digali dalam norite pada kedalaman 2100 m di bawah permukaan Massa batuan berisi dua set mengendalikan stabilitas kekar Kekar ini bergelombang kasar dan tidak lapuk dengan goresan permukaan yang sangat kecil rentang nilai RQDdari 85 menjadi 95 dan tes laboratorium terhadap sampel batuan utuh memberikan rata-rata uniaksial kekuatan tekan 170 MPa Arah tegangan utama yang vertikal dan horizontal dan besarnya tegangan utama horisontaladalah sekitar 15 kali dari tegangan utama vertikal Massa batuan hampirlembab tetapi tidak ada bukti dari aliran air

Nilai numerik RQD digunakan secara langsung dalam perhitungan Q dan untuk batu inimassa nilai rata-rata dari 90 akan digunakan Tabel 62 menunjukkan bahwa selama dua set bersamaset bersama nomor Yoh = 4 Untuk sendi kasar atau tidak teratur yang bergelombang Tabel 63memberikan sejumlah kekasaran bersama Jr = 3 Tabel 64 memberikan nomor perubahan bersama Ja= 10 untuk dinding bersama berubah dengan pewarnaan permukaan saja Tabel 65 menunjukkan bahwa untuk

penggalian dengan inflow kecil faktor air bersama reduksi Jw = 10 Untuk kedalamanbawah permukaan 2100 m stres overburden akan mencapai sekitar 57 MPa dan dihal ini stres prinsipal utama 1048696 1 = 85 MPa Karena kuat tekan uniaksialdari norite ini sekitar 170 MPa ini memberikan rasio 1048696 c 1048696 1 = 2 Tabel 66 menunjukkanbahwa untuk batu yang kompeten dengan masalah tekanan rock ini nilai 1048696 c 1048696 1 dapat diharapkan untukmenghasilkan kondisi batuan meledak berat dan bahwa nilai SRF harus terletak antara 10 dan20 Sebuah nilai SRF = 15 akan diasumsikan untuk perhitungan ini Menggunakan nilai-nilai ini memberikan

Dalam berhubungan dengan nilai Q indeks untuk stabilitas dan persyaratan dukunganpenggalian bawah tanah Barton et al (1974) mendefinisikan parameter tambahan yang merekadisebut Dimensi Setara De penggalian Dimensi ini diperoleh denganmembagi rentang ketinggian diameter atau dinding penggalian dengan kuantitas yang disebutPenggalian Dukungan Rasio ESR Oleh karena itu

Nilai ESR berhubungan dengan tujuan penggunaan penggalian dan tingkatkeamanan yang dituntut dari sistem pendukung dipasang untuk menjaga stabilitaspenggalian Barton et al (1974) menunjukkan nilai-nilai berikutPenggalian kategori ESRSebuah bukaan tambang sementara 3-5B bukaan tambang Permanen terowongan air untuk pembangkit listrik tenaga air (termasuk tinggiTekanan penstocks) pilot terowongan drift dan judul untuk penggalian besar16

C Penyimpanan kamar instalasi pengolahan air jalan kecil dan terowongan kereta api gelombangruang terowongan akses13D Daya stasiun jalan utama dan terowongan kereta api pertahanan sipil ruangPortal persimpangan10E stasiun tenaga nuklir bawah tanah stasiun kereta api olahraga dan masyarakatfasilitas pabrik

Stasiun crusher dibahas sebelumnya jatuh ke dalam kategori bukaan tambang permanendan diberikan sebuah dukungan penggalian ESR rasio = 16 Oleh karena itu untuk rentang penggalian15 m dimensi setara De = 1516 = 94Dimensi setara De diplot terhadap nilai Q digunakan untuk menentukan nomorkategori dukungan dalam grafik yang diterbitkan di koran asli oleh Barton et al (1974)Bagan ini baru-baru ini telah diperbarui oleh Grimstad dan Barton (1993) untuk mencerminkanmeningkatnya penggunaan serat baja diperkuat shotcrete dalam mendukung penggalian bawah tanah

Gambar 3 direproduksi dari grafik diperbaruiDari Gambar 3 nilai dari De 94 dan nilai Q sebesar 45 tempat ini penggalian crusherdalam kategori (4) yang membutuhkan pola rockbolts (spasi pada 23 m) dan 40 sampai 50 mmdari shotcrete lipatKarena ringan sampai kondisi meledak heavy rock yang diantisipasi mungkinbijaksana untuk destress batu di dinding ruang crusher ini Hal ini dicapai denganmenggunakan peledakan produksi yang relatif berat untuk menggali ruangan dan menghilangkanpeledakan halus biasanya digunakan untuk memangkas dinding akhir dari penggalian sepertiunderground pembangkit tenaga listrik pada kedalaman dangkal Perhatian dianjurkan dalam penggunaandestress peledakan dan untuk aplikasi kritis mungkin disarankan untuk mencari nasihat dari suatupeledakan spesialis sebelum memulai tindakan iniLoslashset (1992) menunjukkan bahwa untuk batuan dengan 4 ltQ lt30 kerusakan peledakan akan menghasilkanpenciptaan sendi baru dengan pengurangan lokal konsekuen dalam nilai Q untuk batusekitar penggalian Dia menyarankan bahwa hal ini dapat dipertanggungjawabkan dengan mengurangiNilai RQD atas ledakan itu merusak zonaDengan asumsi bahwa nilai RQD untuk batu Destressed sekitar ruang crusher tetessampai 50 nilai yang dihasilkan dari Q = 29 Dari Gambar 3 ini nilai Q untuk yang setaradimensi De dari 94 menempatkan penggalian hanya di dalam kategori (5) yang mengharuskanrockbolts sekitar 2 m jarak dan lapisan tebal 50 mm dari serat baja diperkuatshotcreteBarton et al (1980) memberikan informasi tambahan mengenai panjang baut batuan maksimumdidukung rentang dan tekanan atap dukungan untuk melengkapi dukunganrekomendasi yang diterbitkan di koran 1974 aslinyaThe L Panjang rockbolts dapat diperkirakan dari B lebar penggalian danPenggalian Dukungan Rasio ESR

Menggunakan sistem klasifikasi massa batuanDua klasifikasi batuan yang paling banyak digunakan massa RMR Bieniawski ini (1976 1989)dan Barton et al Q (1974) Kedua metode menggabungkan geologi geometri dandesain engineering parameter dalam mencapai nilai kuantitatif massa batuan mereka

kualitas Kesamaan antara RMR dan Q berasal dari penggunaan identik atau sangat yang sama parameter dalam menghitung massa batuan penilaian kualitas akhir Perbedaanantara sistem terletak pada bobot yang berbeda diberikan kepada parameter yang sama dan dalampenggunaan parameter yang berbeda dalam satu atau skema lainnyaRMR menggunakan kuat tekan langsung sementara Q hanya mempertimbangkan kekuatan yang berkaitan dalamin situ stres dalam batuan yang kompeten Kedua skema berurusan dengan geologi dan geometrimassa batuan tetapi dalam cara yang sedikit berbeda Keduanya menganggap tanah dan keduanya termasukbeberapa komponen kekuatan batuan materi Beberapa estimasi orientasi dapatdimasukkan ke Q menggunakan pedoman yang disajikan oleh Barton et al (1974) Jr parameterdan Ja harus berhubungan dengan permukaan yang paling mungkin untuk memungkinkan kegagalan untuk memulai The terbesarPerbedaan antara kedua sistem adalah kurangnya parameter stres dalam sistem RMRBila menggunakan salah satu dari metode ini dua pendekatan yang dapat diambil Salah satunya adalah untuk mengevaluasimassa batuan khusus untuk parameter termasuk dalam metode klasifikasi yang lainadalah untuk secara akurat ciri massa batuan dan kemudian atribut peringkat parameter di kemudianwaktu Metode terakhir ini dianjurkan karena memberikan penjelasan lengkap dan lengkapmassa batuan yang dapat dengan mudah diterjemahkan ke dalam klasifikasi baik indeks Jika ratingnilai sendiri telah direkam selama pemetaan itu akan hampir mustahil untuk membawakeluar penelitian verifikasiDalam banyak kasus adalah tepat untuk memberikan rentang nilai untuk setiap parameter dalam massa batuanklasifikasi dan untuk mengevaluasi signifikansi dari hasil akhir Sebuah contoh dari hal iniPendekatan diberikan pada Gambar 4 yang direproduksi dari catatan lapangan disiapkan oleh Dr NBarton on proyek Dalam kasus ini massa batuan kering dan mengacu kepadaMedium kondisi stres (Tabel 66K) dan karenanya Jw = 10 dan SRF = 10

Histogrammenunjukkan variasi dalam RQD Yoh Jr dan Ja sepanjang adit eksplorasi dipetakan yangdisajikan dalam gambar ini Nilai rata-rata Q = 89 dan kisaran perkiraan Q adalah17 ltQ lt20 Nilai rata-rata Q dapat digunakan dalam memilih sebuah sistem dukungan dasarsedangkan kisaran memberikan indikasi kemungkinan penyesuaian yang akan diperlukan untukmemenuhi kondisi yang berbeda ditemui selama konstruksiContoh lebih lanjut dari pendekatan ini diberikan dalam kertas oleh Barton et al (1992) yang bersangkutandengan desain ruang 62 m rentang olahraga bawah tanah di jointed gneiss Histogramsemua parameter input untuk sistem Q disajikan dan dianalisis untuk menentukannilai rata-rata tertimbang dari QCarter (1992) telah mengadopsi pendekatan yang sama tetapi diperluas analisis untuk menyertakanderivasi dari fungsi distribusi probabilitas dan perhitungan probabilitasKegagalan dalam diskusi pada stabilitas pilar mahkota permukaan di tambang logam ditinggalkanSepanjang bab ini telah menyarankan bahwa pengguna klasifikasi massa batuanSkema harus memeriksa bahwa versi terbaru sedang digunakan Hal ini juga perlu diingat bahwapenggunaan dua massa batuan samping skema klasifikasi berdampingan disarankan

Tidak diragukan lagi ada beberapa parameter lainnya yang dapat ditambahkan untuk meningkatkan akurasi dari sistem klasifikasi Salah satunya akan menjadi orientasi bersamaMeskipun banyak catatan kasus termasuk informasi yang diperlukan pada strukturorientasi dalam kaitannya dengan sumbu penggalian itu bukan merupakan parameter penting yang mungkin diharapkan Bagian dari alasan untuk ini mungkin bahwa orientasi berbagai jenis penggalian dapat dan biasanya adalah disesuaikan untuk menghindari efek maksimum dari kekar utama tidak memiliki orientasi yang baik Namun pilihan ini tidak tersedia dalam kasus terowongan dan lebih dari setengah catatan kasus ini berada dalam ikategori ini Parameter Jn Jr dan Ja tampaknya memainkan peran yang lebih penting daripada orientasi karena jumlah set kekar menentukan derajat kebebasan untuk gerakan blok (jika ada) dan karakteristik gesekan dan dilational dapat bervariasi lebih dari komponen turun-dip gravitasi dari kekar yang tidak memiliki orientasi yang baik Jika orientasi kekar telah dimasukkan klasifikasi akan menjadi kurang umum dan kesimpelannya akan hilang

Tabel 6 (Setelah Barton et al 1974) memberikan klasifikasi parameter individu digunakan untuk memperoleh Kualitas tunnelling Indeks Q untuk massa batuan

penggunaan tabel 6 diilustrasikan dalam contoh berikut sebuah ruang 15 m rentang crusher untuk tambang bawah tanah yang akan digali dalam norite pada kedalaman 2100 m di bawah permukaan Massa batuan berisi dua set mengendalikan stabilitas kekar Kekar ini bergelombang kasar dan tidak lapuk dengan goresan permukaan yang sangat kecil rentang nilai RQDdari 85 menjadi 95 dan tes laboratorium terhadap sampel batuan utuh memberikan rata-rata uniaksial kekuatan tekan 170 MPa Arah tegangan utama yang vertikal dan horizontal dan besarnya tegangan utama horisontaladalah sekitar 15 kali dari tegangan utama vertikal Massa batuan hampirlembab tetapi tidak ada bukti dari aliran air

Nilai numerik RQD digunakan secara langsung dalam perhitungan Q dan untuk batu inimassa nilai rata-rata dari 90 akan digunakan Tabel 62 menunjukkan bahwa selama dua set bersamaset bersama nomor Yoh = 4 Untuk sendi kasar atau tidak teratur yang bergelombang Tabel 63memberikan sejumlah kekasaran bersama Jr = 3 Tabel 64 memberikan nomor perubahan bersama Ja= 10 untuk dinding bersama berubah dengan pewarnaan permukaan saja Tabel 65 menunjukkan bahwa untuk

penggalian dengan inflow kecil faktor air bersama reduksi Jw = 10 Untuk kedalamanbawah permukaan 2100 m stres overburden akan mencapai sekitar 57 MPa dan dihal ini stres prinsipal utama 1048696 1 = 85 MPa Karena kuat tekan uniaksialdari norite ini sekitar 170 MPa ini memberikan rasio 1048696 c 1048696 1 = 2 Tabel 66 menunjukkanbahwa untuk batu yang kompeten dengan masalah tekanan rock ini nilai 1048696 c 1048696 1 dapat diharapkan untukmenghasilkan kondisi batuan meledak berat dan bahwa nilai SRF harus terletak antara 10 dan20 Sebuah nilai SRF = 15 akan diasumsikan untuk perhitungan ini Menggunakan nilai-nilai ini memberikan

Dalam berhubungan dengan nilai Q indeks untuk stabilitas dan persyaratan dukunganpenggalian bawah tanah Barton et al (1974) mendefinisikan parameter tambahan yang merekadisebut Dimensi Setara De penggalian Dimensi ini diperoleh denganmembagi rentang ketinggian diameter atau dinding penggalian dengan kuantitas yang disebutPenggalian Dukungan Rasio ESR Oleh karena itu

Nilai ESR berhubungan dengan tujuan penggunaan penggalian dan tingkatkeamanan yang dituntut dari sistem pendukung dipasang untuk menjaga stabilitaspenggalian Barton et al (1974) menunjukkan nilai-nilai berikutPenggalian kategori ESRSebuah bukaan tambang sementara 3-5B bukaan tambang Permanen terowongan air untuk pembangkit listrik tenaga air (termasuk tinggiTekanan penstocks) pilot terowongan drift dan judul untuk penggalian besar16

C Penyimpanan kamar instalasi pengolahan air jalan kecil dan terowongan kereta api gelombangruang terowongan akses13D Daya stasiun jalan utama dan terowongan kereta api pertahanan sipil ruangPortal persimpangan10E stasiun tenaga nuklir bawah tanah stasiun kereta api olahraga dan masyarakatfasilitas pabrik

Stasiun crusher dibahas sebelumnya jatuh ke dalam kategori bukaan tambang permanendan diberikan sebuah dukungan penggalian ESR rasio = 16 Oleh karena itu untuk rentang penggalian15 m dimensi setara De = 1516 = 94Dimensi setara De diplot terhadap nilai Q digunakan untuk menentukan nomorkategori dukungan dalam grafik yang diterbitkan di koran asli oleh Barton et al (1974)Bagan ini baru-baru ini telah diperbarui oleh Grimstad dan Barton (1993) untuk mencerminkanmeningkatnya penggunaan serat baja diperkuat shotcrete dalam mendukung penggalian bawah tanah

Gambar 3 direproduksi dari grafik diperbaruiDari Gambar 3 nilai dari De 94 dan nilai Q sebesar 45 tempat ini penggalian crusherdalam kategori (4) yang membutuhkan pola rockbolts (spasi pada 23 m) dan 40 sampai 50 mmdari shotcrete lipatKarena ringan sampai kondisi meledak heavy rock yang diantisipasi mungkinbijaksana untuk destress batu di dinding ruang crusher ini Hal ini dicapai denganmenggunakan peledakan produksi yang relatif berat untuk menggali ruangan dan menghilangkanpeledakan halus biasanya digunakan untuk memangkas dinding akhir dari penggalian sepertiunderground pembangkit tenaga listrik pada kedalaman dangkal Perhatian dianjurkan dalam penggunaandestress peledakan dan untuk aplikasi kritis mungkin disarankan untuk mencari nasihat dari suatupeledakan spesialis sebelum memulai tindakan iniLoslashset (1992) menunjukkan bahwa untuk batuan dengan 4 ltQ lt30 kerusakan peledakan akan menghasilkanpenciptaan sendi baru dengan pengurangan lokal konsekuen dalam nilai Q untuk batusekitar penggalian Dia menyarankan bahwa hal ini dapat dipertanggungjawabkan dengan mengurangiNilai RQD atas ledakan itu merusak zonaDengan asumsi bahwa nilai RQD untuk batu Destressed sekitar ruang crusher tetessampai 50 nilai yang dihasilkan dari Q = 29 Dari Gambar 3 ini nilai Q untuk yang setaradimensi De dari 94 menempatkan penggalian hanya di dalam kategori (5) yang mengharuskanrockbolts sekitar 2 m jarak dan lapisan tebal 50 mm dari serat baja diperkuatshotcreteBarton et al (1980) memberikan informasi tambahan mengenai panjang baut batuan maksimumdidukung rentang dan tekanan atap dukungan untuk melengkapi dukunganrekomendasi yang diterbitkan di koran 1974 aslinyaThe L Panjang rockbolts dapat diperkirakan dari B lebar penggalian danPenggalian Dukungan Rasio ESR

Menggunakan sistem klasifikasi massa batuanDua klasifikasi batuan yang paling banyak digunakan massa RMR Bieniawski ini (1976 1989)dan Barton et al Q (1974) Kedua metode menggabungkan geologi geometri dandesain engineering parameter dalam mencapai nilai kuantitatif massa batuan mereka

kualitas Kesamaan antara RMR dan Q berasal dari penggunaan identik atau sangat yang sama parameter dalam menghitung massa batuan penilaian kualitas akhir Perbedaanantara sistem terletak pada bobot yang berbeda diberikan kepada parameter yang sama dan dalampenggunaan parameter yang berbeda dalam satu atau skema lainnyaRMR menggunakan kuat tekan langsung sementara Q hanya mempertimbangkan kekuatan yang berkaitan dalamin situ stres dalam batuan yang kompeten Kedua skema berurusan dengan geologi dan geometrimassa batuan tetapi dalam cara yang sedikit berbeda Keduanya menganggap tanah dan keduanya termasukbeberapa komponen kekuatan batuan materi Beberapa estimasi orientasi dapatdimasukkan ke Q menggunakan pedoman yang disajikan oleh Barton et al (1974) Jr parameterdan Ja harus berhubungan dengan permukaan yang paling mungkin untuk memungkinkan kegagalan untuk memulai The terbesarPerbedaan antara kedua sistem adalah kurangnya parameter stres dalam sistem RMRBila menggunakan salah satu dari metode ini dua pendekatan yang dapat diambil Salah satunya adalah untuk mengevaluasimassa batuan khusus untuk parameter termasuk dalam metode klasifikasi yang lainadalah untuk secara akurat ciri massa batuan dan kemudian atribut peringkat parameter di kemudianwaktu Metode terakhir ini dianjurkan karena memberikan penjelasan lengkap dan lengkapmassa batuan yang dapat dengan mudah diterjemahkan ke dalam klasifikasi baik indeks Jika ratingnilai sendiri telah direkam selama pemetaan itu akan hampir mustahil untuk membawakeluar penelitian verifikasiDalam banyak kasus adalah tepat untuk memberikan rentang nilai untuk setiap parameter dalam massa batuanklasifikasi dan untuk mengevaluasi signifikansi dari hasil akhir Sebuah contoh dari hal iniPendekatan diberikan pada Gambar 4 yang direproduksi dari catatan lapangan disiapkan oleh Dr NBarton on proyek Dalam kasus ini massa batuan kering dan mengacu kepadaMedium kondisi stres (Tabel 66K) dan karenanya Jw = 10 dan SRF = 10

Histogrammenunjukkan variasi dalam RQD Yoh Jr dan Ja sepanjang adit eksplorasi dipetakan yangdisajikan dalam gambar ini Nilai rata-rata Q = 89 dan kisaran perkiraan Q adalah17 ltQ lt20 Nilai rata-rata Q dapat digunakan dalam memilih sebuah sistem dukungan dasarsedangkan kisaran memberikan indikasi kemungkinan penyesuaian yang akan diperlukan untukmemenuhi kondisi yang berbeda ditemui selama konstruksiContoh lebih lanjut dari pendekatan ini diberikan dalam kertas oleh Barton et al (1992) yang bersangkutandengan desain ruang 62 m rentang olahraga bawah tanah di jointed gneiss Histogramsemua parameter input untuk sistem Q disajikan dan dianalisis untuk menentukannilai rata-rata tertimbang dari QCarter (1992) telah mengadopsi pendekatan yang sama tetapi diperluas analisis untuk menyertakanderivasi dari fungsi distribusi probabilitas dan perhitungan probabilitasKegagalan dalam diskusi pada stabilitas pilar mahkota permukaan di tambang logam ditinggalkanSepanjang bab ini telah menyarankan bahwa pengguna klasifikasi massa batuanSkema harus memeriksa bahwa versi terbaru sedang digunakan Hal ini juga perlu diingat bahwapenggunaan dua massa batuan samping skema klasifikasi berdampingan disarankan

penggalian dengan inflow kecil faktor air bersama reduksi Jw = 10 Untuk kedalamanbawah permukaan 2100 m stres overburden akan mencapai sekitar 57 MPa dan dihal ini stres prinsipal utama 1048696 1 = 85 MPa Karena kuat tekan uniaksialdari norite ini sekitar 170 MPa ini memberikan rasio 1048696 c 1048696 1 = 2 Tabel 66 menunjukkanbahwa untuk batu yang kompeten dengan masalah tekanan rock ini nilai 1048696 c 1048696 1 dapat diharapkan untukmenghasilkan kondisi batuan meledak berat dan bahwa nilai SRF harus terletak antara 10 dan20 Sebuah nilai SRF = 15 akan diasumsikan untuk perhitungan ini Menggunakan nilai-nilai ini memberikan

Dalam berhubungan dengan nilai Q indeks untuk stabilitas dan persyaratan dukunganpenggalian bawah tanah Barton et al (1974) mendefinisikan parameter tambahan yang merekadisebut Dimensi Setara De penggalian Dimensi ini diperoleh denganmembagi rentang ketinggian diameter atau dinding penggalian dengan kuantitas yang disebutPenggalian Dukungan Rasio ESR Oleh karena itu

Nilai ESR berhubungan dengan tujuan penggunaan penggalian dan tingkatkeamanan yang dituntut dari sistem pendukung dipasang untuk menjaga stabilitaspenggalian Barton et al (1974) menunjukkan nilai-nilai berikutPenggalian kategori ESRSebuah bukaan tambang sementara 3-5B bukaan tambang Permanen terowongan air untuk pembangkit listrik tenaga air (termasuk tinggiTekanan penstocks) pilot terowongan drift dan judul untuk penggalian besar16

C Penyimpanan kamar instalasi pengolahan air jalan kecil dan terowongan kereta api gelombangruang terowongan akses13D Daya stasiun jalan utama dan terowongan kereta api pertahanan sipil ruangPortal persimpangan10E stasiun tenaga nuklir bawah tanah stasiun kereta api olahraga dan masyarakatfasilitas pabrik

Stasiun crusher dibahas sebelumnya jatuh ke dalam kategori bukaan tambang permanendan diberikan sebuah dukungan penggalian ESR rasio = 16 Oleh karena itu untuk rentang penggalian15 m dimensi setara De = 1516 = 94Dimensi setara De diplot terhadap nilai Q digunakan untuk menentukan nomorkategori dukungan dalam grafik yang diterbitkan di koran asli oleh Barton et al (1974)Bagan ini baru-baru ini telah diperbarui oleh Grimstad dan Barton (1993) untuk mencerminkanmeningkatnya penggunaan serat baja diperkuat shotcrete dalam mendukung penggalian bawah tanah

Gambar 3 direproduksi dari grafik diperbaruiDari Gambar 3 nilai dari De 94 dan nilai Q sebesar 45 tempat ini penggalian crusherdalam kategori (4) yang membutuhkan pola rockbolts (spasi pada 23 m) dan 40 sampai 50 mmdari shotcrete lipatKarena ringan sampai kondisi meledak heavy rock yang diantisipasi mungkinbijaksana untuk destress batu di dinding ruang crusher ini Hal ini dicapai denganmenggunakan peledakan produksi yang relatif berat untuk menggali ruangan dan menghilangkanpeledakan halus biasanya digunakan untuk memangkas dinding akhir dari penggalian sepertiunderground pembangkit tenaga listrik pada kedalaman dangkal Perhatian dianjurkan dalam penggunaandestress peledakan dan untuk aplikasi kritis mungkin disarankan untuk mencari nasihat dari suatupeledakan spesialis sebelum memulai tindakan iniLoslashset (1992) menunjukkan bahwa untuk batuan dengan 4 ltQ lt30 kerusakan peledakan akan menghasilkanpenciptaan sendi baru dengan pengurangan lokal konsekuen dalam nilai Q untuk batusekitar penggalian Dia menyarankan bahwa hal ini dapat dipertanggungjawabkan dengan mengurangiNilai RQD atas ledakan itu merusak zonaDengan asumsi bahwa nilai RQD untuk batu Destressed sekitar ruang crusher tetessampai 50 nilai yang dihasilkan dari Q = 29 Dari Gambar 3 ini nilai Q untuk yang setaradimensi De dari 94 menempatkan penggalian hanya di dalam kategori (5) yang mengharuskanrockbolts sekitar 2 m jarak dan lapisan tebal 50 mm dari serat baja diperkuatshotcreteBarton et al (1980) memberikan informasi tambahan mengenai panjang baut batuan maksimumdidukung rentang dan tekanan atap dukungan untuk melengkapi dukunganrekomendasi yang diterbitkan di koran 1974 aslinyaThe L Panjang rockbolts dapat diperkirakan dari B lebar penggalian danPenggalian Dukungan Rasio ESR

Menggunakan sistem klasifikasi massa batuanDua klasifikasi batuan yang paling banyak digunakan massa RMR Bieniawski ini (1976 1989)dan Barton et al Q (1974) Kedua metode menggabungkan geologi geometri dandesain engineering parameter dalam mencapai nilai kuantitatif massa batuan mereka

kualitas Kesamaan antara RMR dan Q berasal dari penggunaan identik atau sangat yang sama parameter dalam menghitung massa batuan penilaian kualitas akhir Perbedaanantara sistem terletak pada bobot yang berbeda diberikan kepada parameter yang sama dan dalampenggunaan parameter yang berbeda dalam satu atau skema lainnyaRMR menggunakan kuat tekan langsung sementara Q hanya mempertimbangkan kekuatan yang berkaitan dalamin situ stres dalam batuan yang kompeten Kedua skema berurusan dengan geologi dan geometrimassa batuan tetapi dalam cara yang sedikit berbeda Keduanya menganggap tanah dan keduanya termasukbeberapa komponen kekuatan batuan materi Beberapa estimasi orientasi dapatdimasukkan ke Q menggunakan pedoman yang disajikan oleh Barton et al (1974) Jr parameterdan Ja harus berhubungan dengan permukaan yang paling mungkin untuk memungkinkan kegagalan untuk memulai The terbesarPerbedaan antara kedua sistem adalah kurangnya parameter stres dalam sistem RMRBila menggunakan salah satu dari metode ini dua pendekatan yang dapat diambil Salah satunya adalah untuk mengevaluasimassa batuan khusus untuk parameter termasuk dalam metode klasifikasi yang lainadalah untuk secara akurat ciri massa batuan dan kemudian atribut peringkat parameter di kemudianwaktu Metode terakhir ini dianjurkan karena memberikan penjelasan lengkap dan lengkapmassa batuan yang dapat dengan mudah diterjemahkan ke dalam klasifikasi baik indeks Jika ratingnilai sendiri telah direkam selama pemetaan itu akan hampir mustahil untuk membawakeluar penelitian verifikasiDalam banyak kasus adalah tepat untuk memberikan rentang nilai untuk setiap parameter dalam massa batuanklasifikasi dan untuk mengevaluasi signifikansi dari hasil akhir Sebuah contoh dari hal iniPendekatan diberikan pada Gambar 4 yang direproduksi dari catatan lapangan disiapkan oleh Dr NBarton on proyek Dalam kasus ini massa batuan kering dan mengacu kepadaMedium kondisi stres (Tabel 66K) dan karenanya Jw = 10 dan SRF = 10

Histogrammenunjukkan variasi dalam RQD Yoh Jr dan Ja sepanjang adit eksplorasi dipetakan yangdisajikan dalam gambar ini Nilai rata-rata Q = 89 dan kisaran perkiraan Q adalah17 ltQ lt20 Nilai rata-rata Q dapat digunakan dalam memilih sebuah sistem dukungan dasarsedangkan kisaran memberikan indikasi kemungkinan penyesuaian yang akan diperlukan untukmemenuhi kondisi yang berbeda ditemui selama konstruksiContoh lebih lanjut dari pendekatan ini diberikan dalam kertas oleh Barton et al (1992) yang bersangkutandengan desain ruang 62 m rentang olahraga bawah tanah di jointed gneiss Histogramsemua parameter input untuk sistem Q disajikan dan dianalisis untuk menentukannilai rata-rata tertimbang dari QCarter (1992) telah mengadopsi pendekatan yang sama tetapi diperluas analisis untuk menyertakanderivasi dari fungsi distribusi probabilitas dan perhitungan probabilitasKegagalan dalam diskusi pada stabilitas pilar mahkota permukaan di tambang logam ditinggalkanSepanjang bab ini telah menyarankan bahwa pengguna klasifikasi massa batuanSkema harus memeriksa bahwa versi terbaru sedang digunakan Hal ini juga perlu diingat bahwapenggunaan dua massa batuan samping skema klasifikasi berdampingan disarankan

C Penyimpanan kamar instalasi pengolahan air jalan kecil dan terowongan kereta api gelombangruang terowongan akses13D Daya stasiun jalan utama dan terowongan kereta api pertahanan sipil ruangPortal persimpangan10E stasiun tenaga nuklir bawah tanah stasiun kereta api olahraga dan masyarakatfasilitas pabrik

Stasiun crusher dibahas sebelumnya jatuh ke dalam kategori bukaan tambang permanendan diberikan sebuah dukungan penggalian ESR rasio = 16 Oleh karena itu untuk rentang penggalian15 m dimensi setara De = 1516 = 94Dimensi setara De diplot terhadap nilai Q digunakan untuk menentukan nomorkategori dukungan dalam grafik yang diterbitkan di koran asli oleh Barton et al (1974)Bagan ini baru-baru ini telah diperbarui oleh Grimstad dan Barton (1993) untuk mencerminkanmeningkatnya penggunaan serat baja diperkuat shotcrete dalam mendukung penggalian bawah tanah

Gambar 3 direproduksi dari grafik diperbaruiDari Gambar 3 nilai dari De 94 dan nilai Q sebesar 45 tempat ini penggalian crusherdalam kategori (4) yang membutuhkan pola rockbolts (spasi pada 23 m) dan 40 sampai 50 mmdari shotcrete lipatKarena ringan sampai kondisi meledak heavy rock yang diantisipasi mungkinbijaksana untuk destress batu di dinding ruang crusher ini Hal ini dicapai denganmenggunakan peledakan produksi yang relatif berat untuk menggali ruangan dan menghilangkanpeledakan halus biasanya digunakan untuk memangkas dinding akhir dari penggalian sepertiunderground pembangkit tenaga listrik pada kedalaman dangkal Perhatian dianjurkan dalam penggunaandestress peledakan dan untuk aplikasi kritis mungkin disarankan untuk mencari nasihat dari suatupeledakan spesialis sebelum memulai tindakan iniLoslashset (1992) menunjukkan bahwa untuk batuan dengan 4 ltQ lt30 kerusakan peledakan akan menghasilkanpenciptaan sendi baru dengan pengurangan lokal konsekuen dalam nilai Q untuk batusekitar penggalian Dia menyarankan bahwa hal ini dapat dipertanggungjawabkan dengan mengurangiNilai RQD atas ledakan itu merusak zonaDengan asumsi bahwa nilai RQD untuk batu Destressed sekitar ruang crusher tetessampai 50 nilai yang dihasilkan dari Q = 29 Dari Gambar 3 ini nilai Q untuk yang setaradimensi De dari 94 menempatkan penggalian hanya di dalam kategori (5) yang mengharuskanrockbolts sekitar 2 m jarak dan lapisan tebal 50 mm dari serat baja diperkuatshotcreteBarton et al (1980) memberikan informasi tambahan mengenai panjang baut batuan maksimumdidukung rentang dan tekanan atap dukungan untuk melengkapi dukunganrekomendasi yang diterbitkan di koran 1974 aslinyaThe L Panjang rockbolts dapat diperkirakan dari B lebar penggalian danPenggalian Dukungan Rasio ESR

Menggunakan sistem klasifikasi massa batuanDua klasifikasi batuan yang paling banyak digunakan massa RMR Bieniawski ini (1976 1989)dan Barton et al Q (1974) Kedua metode menggabungkan geologi geometri dandesain engineering parameter dalam mencapai nilai kuantitatif massa batuan mereka

kualitas Kesamaan antara RMR dan Q berasal dari penggunaan identik atau sangat yang sama parameter dalam menghitung massa batuan penilaian kualitas akhir Perbedaanantara sistem terletak pada bobot yang berbeda diberikan kepada parameter yang sama dan dalampenggunaan parameter yang berbeda dalam satu atau skema lainnyaRMR menggunakan kuat tekan langsung sementara Q hanya mempertimbangkan kekuatan yang berkaitan dalamin situ stres dalam batuan yang kompeten Kedua skema berurusan dengan geologi dan geometrimassa batuan tetapi dalam cara yang sedikit berbeda Keduanya menganggap tanah dan keduanya termasukbeberapa komponen kekuatan batuan materi Beberapa estimasi orientasi dapatdimasukkan ke Q menggunakan pedoman yang disajikan oleh Barton et al (1974) Jr parameterdan Ja harus berhubungan dengan permukaan yang paling mungkin untuk memungkinkan kegagalan untuk memulai The terbesarPerbedaan antara kedua sistem adalah kurangnya parameter stres dalam sistem RMRBila menggunakan salah satu dari metode ini dua pendekatan yang dapat diambil Salah satunya adalah untuk mengevaluasimassa batuan khusus untuk parameter termasuk dalam metode klasifikasi yang lainadalah untuk secara akurat ciri massa batuan dan kemudian atribut peringkat parameter di kemudianwaktu Metode terakhir ini dianjurkan karena memberikan penjelasan lengkap dan lengkapmassa batuan yang dapat dengan mudah diterjemahkan ke dalam klasifikasi baik indeks Jika ratingnilai sendiri telah direkam selama pemetaan itu akan hampir mustahil untuk membawakeluar penelitian verifikasiDalam banyak kasus adalah tepat untuk memberikan rentang nilai untuk setiap parameter dalam massa batuanklasifikasi dan untuk mengevaluasi signifikansi dari hasil akhir Sebuah contoh dari hal iniPendekatan diberikan pada Gambar 4 yang direproduksi dari catatan lapangan disiapkan oleh Dr NBarton on proyek Dalam kasus ini massa batuan kering dan mengacu kepadaMedium kondisi stres (Tabel 66K) dan karenanya Jw = 10 dan SRF = 10

Histogrammenunjukkan variasi dalam RQD Yoh Jr dan Ja sepanjang adit eksplorasi dipetakan yangdisajikan dalam gambar ini Nilai rata-rata Q = 89 dan kisaran perkiraan Q adalah17 ltQ lt20 Nilai rata-rata Q dapat digunakan dalam memilih sebuah sistem dukungan dasarsedangkan kisaran memberikan indikasi kemungkinan penyesuaian yang akan diperlukan untukmemenuhi kondisi yang berbeda ditemui selama konstruksiContoh lebih lanjut dari pendekatan ini diberikan dalam kertas oleh Barton et al (1992) yang bersangkutandengan desain ruang 62 m rentang olahraga bawah tanah di jointed gneiss Histogramsemua parameter input untuk sistem Q disajikan dan dianalisis untuk menentukannilai rata-rata tertimbang dari QCarter (1992) telah mengadopsi pendekatan yang sama tetapi diperluas analisis untuk menyertakanderivasi dari fungsi distribusi probabilitas dan perhitungan probabilitasKegagalan dalam diskusi pada stabilitas pilar mahkota permukaan di tambang logam ditinggalkanSepanjang bab ini telah menyarankan bahwa pengguna klasifikasi massa batuanSkema harus memeriksa bahwa versi terbaru sedang digunakan Hal ini juga perlu diingat bahwapenggunaan dua massa batuan samping skema klasifikasi berdampingan disarankan

Stasiun crusher dibahas sebelumnya jatuh ke dalam kategori bukaan tambang permanendan diberikan sebuah dukungan penggalian ESR rasio = 16 Oleh karena itu untuk rentang penggalian15 m dimensi setara De = 1516 = 94Dimensi setara De diplot terhadap nilai Q digunakan untuk menentukan nomorkategori dukungan dalam grafik yang diterbitkan di koran asli oleh Barton et al (1974)Bagan ini baru-baru ini telah diperbarui oleh Grimstad dan Barton (1993) untuk mencerminkanmeningkatnya penggunaan serat baja diperkuat shotcrete dalam mendukung penggalian bawah tanah

Gambar 3 direproduksi dari grafik diperbaruiDari Gambar 3 nilai dari De 94 dan nilai Q sebesar 45 tempat ini penggalian crusherdalam kategori (4) yang membutuhkan pola rockbolts (spasi pada 23 m) dan 40 sampai 50 mmdari shotcrete lipatKarena ringan sampai kondisi meledak heavy rock yang diantisipasi mungkinbijaksana untuk destress batu di dinding ruang crusher ini Hal ini dicapai denganmenggunakan peledakan produksi yang relatif berat untuk menggali ruangan dan menghilangkanpeledakan halus biasanya digunakan untuk memangkas dinding akhir dari penggalian sepertiunderground pembangkit tenaga listrik pada kedalaman dangkal Perhatian dianjurkan dalam penggunaandestress peledakan dan untuk aplikasi kritis mungkin disarankan untuk mencari nasihat dari suatupeledakan spesialis sebelum memulai tindakan iniLoslashset (1992) menunjukkan bahwa untuk batuan dengan 4 ltQ lt30 kerusakan peledakan akan menghasilkanpenciptaan sendi baru dengan pengurangan lokal konsekuen dalam nilai Q untuk batusekitar penggalian Dia menyarankan bahwa hal ini dapat dipertanggungjawabkan dengan mengurangiNilai RQD atas ledakan itu merusak zonaDengan asumsi bahwa nilai RQD untuk batu Destressed sekitar ruang crusher tetessampai 50 nilai yang dihasilkan dari Q = 29 Dari Gambar 3 ini nilai Q untuk yang setaradimensi De dari 94 menempatkan penggalian hanya di dalam kategori (5) yang mengharuskanrockbolts sekitar 2 m jarak dan lapisan tebal 50 mm dari serat baja diperkuatshotcreteBarton et al (1980) memberikan informasi tambahan mengenai panjang baut batuan maksimumdidukung rentang dan tekanan atap dukungan untuk melengkapi dukunganrekomendasi yang diterbitkan di koran 1974 aslinyaThe L Panjang rockbolts dapat diperkirakan dari B lebar penggalian danPenggalian Dukungan Rasio ESR

Menggunakan sistem klasifikasi massa batuanDua klasifikasi batuan yang paling banyak digunakan massa RMR Bieniawski ini (1976 1989)dan Barton et al Q (1974) Kedua metode menggabungkan geologi geometri dandesain engineering parameter dalam mencapai nilai kuantitatif massa batuan mereka

kualitas Kesamaan antara RMR dan Q berasal dari penggunaan identik atau sangat yang sama parameter dalam menghitung massa batuan penilaian kualitas akhir Perbedaanantara sistem terletak pada bobot yang berbeda diberikan kepada parameter yang sama dan dalampenggunaan parameter yang berbeda dalam satu atau skema lainnyaRMR menggunakan kuat tekan langsung sementara Q hanya mempertimbangkan kekuatan yang berkaitan dalamin situ stres dalam batuan yang kompeten Kedua skema berurusan dengan geologi dan geometrimassa batuan tetapi dalam cara yang sedikit berbeda Keduanya menganggap tanah dan keduanya termasukbeberapa komponen kekuatan batuan materi Beberapa estimasi orientasi dapatdimasukkan ke Q menggunakan pedoman yang disajikan oleh Barton et al (1974) Jr parameterdan Ja harus berhubungan dengan permukaan yang paling mungkin untuk memungkinkan kegagalan untuk memulai The terbesarPerbedaan antara kedua sistem adalah kurangnya parameter stres dalam sistem RMRBila menggunakan salah satu dari metode ini dua pendekatan yang dapat diambil Salah satunya adalah untuk mengevaluasimassa batuan khusus untuk parameter termasuk dalam metode klasifikasi yang lainadalah untuk secara akurat ciri massa batuan dan kemudian atribut peringkat parameter di kemudianwaktu Metode terakhir ini dianjurkan karena memberikan penjelasan lengkap dan lengkapmassa batuan yang dapat dengan mudah diterjemahkan ke dalam klasifikasi baik indeks Jika ratingnilai sendiri telah direkam selama pemetaan itu akan hampir mustahil untuk membawakeluar penelitian verifikasiDalam banyak kasus adalah tepat untuk memberikan rentang nilai untuk setiap parameter dalam massa batuanklasifikasi dan untuk mengevaluasi signifikansi dari hasil akhir Sebuah contoh dari hal iniPendekatan diberikan pada Gambar 4 yang direproduksi dari catatan lapangan disiapkan oleh Dr NBarton on proyek Dalam kasus ini massa batuan kering dan mengacu kepadaMedium kondisi stres (Tabel 66K) dan karenanya Jw = 10 dan SRF = 10

Histogrammenunjukkan variasi dalam RQD Yoh Jr dan Ja sepanjang adit eksplorasi dipetakan yangdisajikan dalam gambar ini Nilai rata-rata Q = 89 dan kisaran perkiraan Q adalah17 ltQ lt20 Nilai rata-rata Q dapat digunakan dalam memilih sebuah sistem dukungan dasarsedangkan kisaran memberikan indikasi kemungkinan penyesuaian yang akan diperlukan untukmemenuhi kondisi yang berbeda ditemui selama konstruksiContoh lebih lanjut dari pendekatan ini diberikan dalam kertas oleh Barton et al (1992) yang bersangkutandengan desain ruang 62 m rentang olahraga bawah tanah di jointed gneiss Histogramsemua parameter input untuk sistem Q disajikan dan dianalisis untuk menentukannilai rata-rata tertimbang dari QCarter (1992) telah mengadopsi pendekatan yang sama tetapi diperluas analisis untuk menyertakanderivasi dari fungsi distribusi probabilitas dan perhitungan probabilitasKegagalan dalam diskusi pada stabilitas pilar mahkota permukaan di tambang logam ditinggalkanSepanjang bab ini telah menyarankan bahwa pengguna klasifikasi massa batuanSkema harus memeriksa bahwa versi terbaru sedang digunakan Hal ini juga perlu diingat bahwapenggunaan dua massa batuan samping skema klasifikasi berdampingan disarankan

Gambar 3 direproduksi dari grafik diperbaruiDari Gambar 3 nilai dari De 94 dan nilai Q sebesar 45 tempat ini penggalian crusherdalam kategori (4) yang membutuhkan pola rockbolts (spasi pada 23 m) dan 40 sampai 50 mmdari shotcrete lipatKarena ringan sampai kondisi meledak heavy rock yang diantisipasi mungkinbijaksana untuk destress batu di dinding ruang crusher ini Hal ini dicapai denganmenggunakan peledakan produksi yang relatif berat untuk menggali ruangan dan menghilangkanpeledakan halus biasanya digunakan untuk memangkas dinding akhir dari penggalian sepertiunderground pembangkit tenaga listrik pada kedalaman dangkal Perhatian dianjurkan dalam penggunaandestress peledakan dan untuk aplikasi kritis mungkin disarankan untuk mencari nasihat dari suatupeledakan spesialis sebelum memulai tindakan iniLoslashset (1992) menunjukkan bahwa untuk batuan dengan 4 ltQ lt30 kerusakan peledakan akan menghasilkanpenciptaan sendi baru dengan pengurangan lokal konsekuen dalam nilai Q untuk batusekitar penggalian Dia menyarankan bahwa hal ini dapat dipertanggungjawabkan dengan mengurangiNilai RQD atas ledakan itu merusak zonaDengan asumsi bahwa nilai RQD untuk batu Destressed sekitar ruang crusher tetessampai 50 nilai yang dihasilkan dari Q = 29 Dari Gambar 3 ini nilai Q untuk yang setaradimensi De dari 94 menempatkan penggalian hanya di dalam kategori (5) yang mengharuskanrockbolts sekitar 2 m jarak dan lapisan tebal 50 mm dari serat baja diperkuatshotcreteBarton et al (1980) memberikan informasi tambahan mengenai panjang baut batuan maksimumdidukung rentang dan tekanan atap dukungan untuk melengkapi dukunganrekomendasi yang diterbitkan di koran 1974 aslinyaThe L Panjang rockbolts dapat diperkirakan dari B lebar penggalian danPenggalian Dukungan Rasio ESR

Menggunakan sistem klasifikasi massa batuanDua klasifikasi batuan yang paling banyak digunakan massa RMR Bieniawski ini (1976 1989)dan Barton et al Q (1974) Kedua metode menggabungkan geologi geometri dandesain engineering parameter dalam mencapai nilai kuantitatif massa batuan mereka

kualitas Kesamaan antara RMR dan Q berasal dari penggunaan identik atau sangat yang sama parameter dalam menghitung massa batuan penilaian kualitas akhir Perbedaanantara sistem terletak pada bobot yang berbeda diberikan kepada parameter yang sama dan dalampenggunaan parameter yang berbeda dalam satu atau skema lainnyaRMR menggunakan kuat tekan langsung sementara Q hanya mempertimbangkan kekuatan yang berkaitan dalamin situ stres dalam batuan yang kompeten Kedua skema berurusan dengan geologi dan geometrimassa batuan tetapi dalam cara yang sedikit berbeda Keduanya menganggap tanah dan keduanya termasukbeberapa komponen kekuatan batuan materi Beberapa estimasi orientasi dapatdimasukkan ke Q menggunakan pedoman yang disajikan oleh Barton et al (1974) Jr parameterdan Ja harus berhubungan dengan permukaan yang paling mungkin untuk memungkinkan kegagalan untuk memulai The terbesarPerbedaan antara kedua sistem adalah kurangnya parameter stres dalam sistem RMRBila menggunakan salah satu dari metode ini dua pendekatan yang dapat diambil Salah satunya adalah untuk mengevaluasimassa batuan khusus untuk parameter termasuk dalam metode klasifikasi yang lainadalah untuk secara akurat ciri massa batuan dan kemudian atribut peringkat parameter di kemudianwaktu Metode terakhir ini dianjurkan karena memberikan penjelasan lengkap dan lengkapmassa batuan yang dapat dengan mudah diterjemahkan ke dalam klasifikasi baik indeks Jika ratingnilai sendiri telah direkam selama pemetaan itu akan hampir mustahil untuk membawakeluar penelitian verifikasiDalam banyak kasus adalah tepat untuk memberikan rentang nilai untuk setiap parameter dalam massa batuanklasifikasi dan untuk mengevaluasi signifikansi dari hasil akhir Sebuah contoh dari hal iniPendekatan diberikan pada Gambar 4 yang direproduksi dari catatan lapangan disiapkan oleh Dr NBarton on proyek Dalam kasus ini massa batuan kering dan mengacu kepadaMedium kondisi stres (Tabel 66K) dan karenanya Jw = 10 dan SRF = 10

Histogrammenunjukkan variasi dalam RQD Yoh Jr dan Ja sepanjang adit eksplorasi dipetakan yangdisajikan dalam gambar ini Nilai rata-rata Q = 89 dan kisaran perkiraan Q adalah17 ltQ lt20 Nilai rata-rata Q dapat digunakan dalam memilih sebuah sistem dukungan dasarsedangkan kisaran memberikan indikasi kemungkinan penyesuaian yang akan diperlukan untukmemenuhi kondisi yang berbeda ditemui selama konstruksiContoh lebih lanjut dari pendekatan ini diberikan dalam kertas oleh Barton et al (1992) yang bersangkutandengan desain ruang 62 m rentang olahraga bawah tanah di jointed gneiss Histogramsemua parameter input untuk sistem Q disajikan dan dianalisis untuk menentukannilai rata-rata tertimbang dari QCarter (1992) telah mengadopsi pendekatan yang sama tetapi diperluas analisis untuk menyertakanderivasi dari fungsi distribusi probabilitas dan perhitungan probabilitasKegagalan dalam diskusi pada stabilitas pilar mahkota permukaan di tambang logam ditinggalkanSepanjang bab ini telah menyarankan bahwa pengguna klasifikasi massa batuanSkema harus memeriksa bahwa versi terbaru sedang digunakan Hal ini juga perlu diingat bahwapenggunaan dua massa batuan samping skema klasifikasi berdampingan disarankan

Menggunakan sistem klasifikasi massa batuanDua klasifikasi batuan yang paling banyak digunakan massa RMR Bieniawski ini (1976 1989)dan Barton et al Q (1974) Kedua metode menggabungkan geologi geometri dandesain engineering parameter dalam mencapai nilai kuantitatif massa batuan mereka

kualitas Kesamaan antara RMR dan Q berasal dari penggunaan identik atau sangat yang sama parameter dalam menghitung massa batuan penilaian kualitas akhir Perbedaanantara sistem terletak pada bobot yang berbeda diberikan kepada parameter yang sama dan dalampenggunaan parameter yang berbeda dalam satu atau skema lainnyaRMR menggunakan kuat tekan langsung sementara Q hanya mempertimbangkan kekuatan yang berkaitan dalamin situ stres dalam batuan yang kompeten Kedua skema berurusan dengan geologi dan geometrimassa batuan tetapi dalam cara yang sedikit berbeda Keduanya menganggap tanah dan keduanya termasukbeberapa komponen kekuatan batuan materi Beberapa estimasi orientasi dapatdimasukkan ke Q menggunakan pedoman yang disajikan oleh Barton et al (1974) Jr parameterdan Ja harus berhubungan dengan permukaan yang paling mungkin untuk memungkinkan kegagalan untuk memulai The terbesarPerbedaan antara kedua sistem adalah kurangnya parameter stres dalam sistem RMRBila menggunakan salah satu dari metode ini dua pendekatan yang dapat diambil Salah satunya adalah untuk mengevaluasimassa batuan khusus untuk parameter termasuk dalam metode klasifikasi yang lainadalah untuk secara akurat ciri massa batuan dan kemudian atribut peringkat parameter di kemudianwaktu Metode terakhir ini dianjurkan karena memberikan penjelasan lengkap dan lengkapmassa batuan yang dapat dengan mudah diterjemahkan ke dalam klasifikasi baik indeks Jika ratingnilai sendiri telah direkam selama pemetaan itu akan hampir mustahil untuk membawakeluar penelitian verifikasiDalam banyak kasus adalah tepat untuk memberikan rentang nilai untuk setiap parameter dalam massa batuanklasifikasi dan untuk mengevaluasi signifikansi dari hasil akhir Sebuah contoh dari hal iniPendekatan diberikan pada Gambar 4 yang direproduksi dari catatan lapangan disiapkan oleh Dr NBarton on proyek Dalam kasus ini massa batuan kering dan mengacu kepadaMedium kondisi stres (Tabel 66K) dan karenanya Jw = 10 dan SRF = 10

Histogrammenunjukkan variasi dalam RQD Yoh Jr dan Ja sepanjang adit eksplorasi dipetakan yangdisajikan dalam gambar ini Nilai rata-rata Q = 89 dan kisaran perkiraan Q adalah17 ltQ lt20 Nilai rata-rata Q dapat digunakan dalam memilih sebuah sistem dukungan dasarsedangkan kisaran memberikan indikasi kemungkinan penyesuaian yang akan diperlukan untukmemenuhi kondisi yang berbeda ditemui selama konstruksiContoh lebih lanjut dari pendekatan ini diberikan dalam kertas oleh Barton et al (1992) yang bersangkutandengan desain ruang 62 m rentang olahraga bawah tanah di jointed gneiss Histogramsemua parameter input untuk sistem Q disajikan dan dianalisis untuk menentukannilai rata-rata tertimbang dari QCarter (1992) telah mengadopsi pendekatan yang sama tetapi diperluas analisis untuk menyertakanderivasi dari fungsi distribusi probabilitas dan perhitungan probabilitasKegagalan dalam diskusi pada stabilitas pilar mahkota permukaan di tambang logam ditinggalkanSepanjang bab ini telah menyarankan bahwa pengguna klasifikasi massa batuanSkema harus memeriksa bahwa versi terbaru sedang digunakan Hal ini juga perlu diingat bahwapenggunaan dua massa batuan samping skema klasifikasi berdampingan disarankan

kualitas Kesamaan antara RMR dan Q berasal dari penggunaan identik atau sangat yang sama parameter dalam menghitung massa batuan penilaian kualitas akhir Perbedaanantara sistem terletak pada bobot yang berbeda diberikan kepada parameter yang sama dan dalampenggunaan parameter yang berbeda dalam satu atau skema lainnyaRMR menggunakan kuat tekan langsung sementara Q hanya mempertimbangkan kekuatan yang berkaitan dalamin situ stres dalam batuan yang kompeten Kedua skema berurusan dengan geologi dan geometrimassa batuan tetapi dalam cara yang sedikit berbeda Keduanya menganggap tanah dan keduanya termasukbeberapa komponen kekuatan batuan materi Beberapa estimasi orientasi dapatdimasukkan ke Q menggunakan pedoman yang disajikan oleh Barton et al (1974) Jr parameterdan Ja harus berhubungan dengan permukaan yang paling mungkin untuk memungkinkan kegagalan untuk memulai The terbesarPerbedaan antara kedua sistem adalah kurangnya parameter stres dalam sistem RMRBila menggunakan salah satu dari metode ini dua pendekatan yang dapat diambil Salah satunya adalah untuk mengevaluasimassa batuan khusus untuk parameter termasuk dalam metode klasifikasi yang lainadalah untuk secara akurat ciri massa batuan dan kemudian atribut peringkat parameter di kemudianwaktu Metode terakhir ini dianjurkan karena memberikan penjelasan lengkap dan lengkapmassa batuan yang dapat dengan mudah diterjemahkan ke dalam klasifikasi baik indeks Jika ratingnilai sendiri telah direkam selama pemetaan itu akan hampir mustahil untuk membawakeluar penelitian verifikasiDalam banyak kasus adalah tepat untuk memberikan rentang nilai untuk setiap parameter dalam massa batuanklasifikasi dan untuk mengevaluasi signifikansi dari hasil akhir Sebuah contoh dari hal iniPendekatan diberikan pada Gambar 4 yang direproduksi dari catatan lapangan disiapkan oleh Dr NBarton on proyek Dalam kasus ini massa batuan kering dan mengacu kepadaMedium kondisi stres (Tabel 66K) dan karenanya Jw = 10 dan SRF = 10

Histogrammenunjukkan variasi dalam RQD Yoh Jr dan Ja sepanjang adit eksplorasi dipetakan yangdisajikan dalam gambar ini Nilai rata-rata Q = 89 dan kisaran perkiraan Q adalah17 ltQ lt20 Nilai rata-rata Q dapat digunakan dalam memilih sebuah sistem dukungan dasarsedangkan kisaran memberikan indikasi kemungkinan penyesuaian yang akan diperlukan untukmemenuhi kondisi yang berbeda ditemui selama konstruksiContoh lebih lanjut dari pendekatan ini diberikan dalam kertas oleh Barton et al (1992) yang bersangkutandengan desain ruang 62 m rentang olahraga bawah tanah di jointed gneiss Histogramsemua parameter input untuk sistem Q disajikan dan dianalisis untuk menentukannilai rata-rata tertimbang dari QCarter (1992) telah mengadopsi pendekatan yang sama tetapi diperluas analisis untuk menyertakanderivasi dari fungsi distribusi probabilitas dan perhitungan probabilitasKegagalan dalam diskusi pada stabilitas pilar mahkota permukaan di tambang logam ditinggalkanSepanjang bab ini telah menyarankan bahwa pengguna klasifikasi massa batuanSkema harus memeriksa bahwa versi terbaru sedang digunakan Hal ini juga perlu diingat bahwapenggunaan dua massa batuan samping skema klasifikasi berdampingan disarankan

Histogrammenunjukkan variasi dalam RQD Yoh Jr dan Ja sepanjang adit eksplorasi dipetakan yangdisajikan dalam gambar ini Nilai rata-rata Q = 89 dan kisaran perkiraan Q adalah17 ltQ lt20 Nilai rata-rata Q dapat digunakan dalam memilih sebuah sistem dukungan dasarsedangkan kisaran memberikan indikasi kemungkinan penyesuaian yang akan diperlukan untukmemenuhi kondisi yang berbeda ditemui selama konstruksiContoh lebih lanjut dari pendekatan ini diberikan dalam kertas oleh Barton et al (1992) yang bersangkutandengan desain ruang 62 m rentang olahraga bawah tanah di jointed gneiss Histogramsemua parameter input untuk sistem Q disajikan dan dianalisis untuk menentukannilai rata-rata tertimbang dari QCarter (1992) telah mengadopsi pendekatan yang sama tetapi diperluas analisis untuk menyertakanderivasi dari fungsi distribusi probabilitas dan perhitungan probabilitasKegagalan dalam diskusi pada stabilitas pilar mahkota permukaan di tambang logam ditinggalkanSepanjang bab ini telah menyarankan bahwa pengguna klasifikasi massa batuanSkema harus memeriksa bahwa versi terbaru sedang digunakan Hal ini juga perlu diingat bahwapenggunaan dua massa batuan samping skema klasifikasi berdampingan disarankan